Несмотря на рост популярности биопластика, пластиковое загрязнение остаётся глобальной экологической угрозой. Пластик накапливается в реках, морях и особенно — в океанических круговоротах, формируя печально известные «мусорные пятна». В условиях, где обычный пластик сохраняется десятилетиями, учёные искали решение, способное ускорить его разложение. И, похоже, они нашли его.
Эксперимент в глубинах океана
Учёные из Университета Синсю совместно с JAMSTEC провели уникальный эксперимент: плёнки нового биоразлагаемого пластика LAHB были погружены на глубину 855 метров в районе острова Хацусима (Япония). Условия — 3,6 °C, высокое давление, солёность и низкий уровень кислорода — максимально приближены к тем, что царят в глубоководной зоне океанов.
Через 13 месяцев LAHB утратил более 80% своей массы, в то время как традиционный биопластик PLA остался нетронутым.
«Это первое исследование, демонстрирующее активную биодеградацию LAHB даже в экстремальных глубоководных условиях», — отметил профессор Сэйити Тагучи, руководитель исследования.
Кто же съел пластик?
Ответ — микробы. Исследователи выявили, что пластик LAHB оказался «приманкой» для целых колоний морских микроорганизмов. Они образовали на поверхности материала биоплёнки, активно расщеплявшие пластик с помощью специализированных ферментов.
🔬 Среди микробов были представители родов Colwellia, Agarilytica и Pseudoteredinibacter, а также редкие группы, способные выделять внеклеточные ферменты — деполимеразы. Эти ферменты дробят пластик на более простые молекулы, которые затем полностью перерабатываются другими микробами до CO₂, воды и безвредных органических соединений.
Почему это важно?
Обычные биопластики, такие как PLA, плохо разлагаются в морской среде, особенно на глубине. Это делает их не столь экологичными, как принято считать. LAHB, в отличие от них, показал:
-
Высокую биоразлагаемость в экстремальных условиях,
-
Отсутствие токсичных остатков,
-
Потенциал к полной минерализации без вреда для морской экосистемы.
Будущее за глубиной?
Результаты исследования помогают закрыть важный пробел в понимании судьбы пластика в океанах. LAHB — первый пластик, доказавший способность безопасно разлагаться даже в отдалённых морских зонах, где температура и доступ к питательным веществам минимальны.
«Это открытие продвигает нас к циклической биоэкономике, где материалы возвращаются в природу без ущерба для экосистем», — подчеркнул профессор Тагучи.
Путь к чистым океанам
Если LAHB будет внедрён в производство упаковки, одноразовых предметов и других пластиковых изделий, это может существенно снизить нагрузку на морские экосистемы. Особенно важно, что этот материал устойчив в повседневных условиях, но начинает разлагаться только в присутствии специфических микробных сообществ, типичных для водной среды.
Справка: что такое LAHB?
LAHB — поли( d-лактат-ко-3-гидроксибутират), биосинтезированный полимер, получаемый с помощью генно-модифицированных бактерий E. coli. Он сочетает в себе свойства PLA и ПГБ (поли-гидроксибутирата), обеспечивая прочность и устойчивость при эксплуатации, но разлагаемость при попадании в природу.
Экологический вывод:
Биопластик нового поколения не только разлагается, но и «вплетается» в природные циклы. Возможно, скоро пластиковое загрязнение перестанет быть приговором для океанов — если человечество сделает правильный выбор.
По материалам: Университет Синсю / Японское агентство по морским и земным наукам и технологиям (JAMSTEC)
