В нескольких словах
Впервые доказано, что новый биоразлагаемый полимер LAHB успешно разлагается в экстремальных условиях глубоководья. Это открытие дает надежду на решение проблемы масштабного загрязнения океанов пластиком.
Загрязнение мирового океана пластиком остается одной из самых серьезных экологических проблем современности. По оценкам, в наших океанах плавает от 80 до 150 миллионов тонн пластика. Только в 2019 году по всему миру было произведено около 353 миллионов тонн пластиковых отходов, из которых примерно 1,7 миллиона тонн попали непосредственно в реки и моря.
В свете этой угрозы ученые активно ищут новые материалы, способные разлагаться даже в суровых условиях глубоководья. Одним из наиболее перспективных кандидатов является полимер под названием поли(d-лактат-ко-3-гидроксибутират), или сокращенно LAHB.
Этот биоматериал, содержащий молочную кислоту, производится с помощью генетически модифицированных бактерий. Его преимущество в том, что он демонстрирует значительно лучшие показатели разложения в речной воде и прибрежных морях по сравнению с традиционными пластиками.
Недавнее исследование, проведенное командой профессора Сэйичи Тагучи, впервые доказало, что LAHB способен эффективно разлагаться даже в экстремальных условиях глубоководья.
Для проведения эксперимента исследователи опустили две разновидности пленок LAHB – с 6% (P6LAHB) и 13% (P13LAHB) содержанием молочной кислоты – вместе с обычной пленкой из полимолочной кислоты (PLA) на глубину 855 метров у побережья японского острова Хацусима. В этом районе преобладают низкие температуры (около 3,6°C), высокое давление, повышенная соленость и низкое содержание кислорода – условия, которые обычно значительно затрудняют процесс распада пластика.
Результаты оказались обнадеживающими: уже через 7 месяцев пленка P13LAHB потеряла почти 31% своей массы, а спустя 13 месяцев – более 82%. Пленка P6LAHB показала схожие темпы разложения. В то же время контрольная пленка PLA осталась полностью неповрежденной, без видимых признаков разрушения или образования биопленки.
Ключевую роль в процессе разложения LAHB сыграли глубоководные бактерии, которые колонизировали поверхность пленок. Различные виды микроорганизмов выполняли специализированные функции: одни расщепляли длинные полимерные цепи на более мелкие составляющие, другие продолжали их расщепление. В конечном итоге эти вещества преобразовывались другими микробами в углекислый газ, воду и безвредные соединения, которые затем возвращались в естественный природный цикл.
"Наше исследование впервые демонстрирует, что LAHB активно биологически разлагается и полностью минерализуется даже на дне глубоководья, в то время как обычный PLA остается там совершенно стабильным", – заявил профессор Тагучи, подчеркивая значимость этого экологического прорыва.
