Ученые обнаружили фермент «Пакман», который разъедает пластик

Ученые обнаружили микробный фермент, который способен расщеплять определенные виды полиэфиров и пенициллин. Это может указать на возможную связь между способностью перерабатывать пластик и устойчивостью к антибиотикам, сообщает SciTechDaily.

Пластиковые отходы скапливаются в огромных океанических мусорных пятнах уже десятилетия и распадаются на опасные микро- и наночастицы пластика. Это происходит потому, что живая природа не способна их быстро переработать.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Ученые создали печенье из переработанного пластика 25.08.2026, 19:05

Микроорганизмы заселяют синтетические материалы, создают на них биопленки и уникальную микробную среду обитания, которую исследователи называют «пластисферой». Но проблема заключается в несоответствии между современными синтетическими полимерами и ферментами, которыми бактерии обладают от природы.

Теперь же ученые из Университета Констанца обнаружили фермент, который может расщепить определенные виды полиэфиров и биопластиков. Благодаря широкому активному центру ученые прозвали его «ферментом Пакмана». Лабораторные испытания также показали, что этот фермент способен расщеплять пенициллин, что допускает возможность его участия в формировании устойчивости бактерий к некоторым антибиотикам.

Биологи Гарри Лернер и Дэвид Шлехек обнаружили этот фермент, изучая способность микробных сообществ полностью разлагать длинноцепочечные алифатические полиэфиры (LCAP).

«Мы закопали небольшие фрагменты пленки из биопластика LCAP в верхний гумусовый слой лесного участка в университетском ботаническом саду на глубину около 10 сантиметров. Именно в этом слое происходит разложение целлюлозы и других природных полимеров, таких как кутин — растительный полиэфир», — сказал Лернер.

Ученые оставили образцы в почве нетронутыми на год. Параллельно они провели лабораторный эксперимент: смешали порошкообразный биопластик с образцами той же лесной почвы и в течение года внимательно отслеживали выделение углекислого газа. Поскольку при микробном дыхании выделяется углекислый газ, эти измерения позволили ученым наблюдать за процессом потребления материалов микроорганизмами.

«В качестве контрольных образцов в лабораторных условиях использовались целлюлоза, другие виды биопластиков (такие как PHBV и PCL), а также пластик высокой плотности (HDPE) и необработанная почва. Мы установили, что все биопластиковые материалы полностью разложились примерно за 250–330 дней. Целлюлоза разложилась примерно за 80 дней, тогда как HDPE практически не подвергся разложению», — объяснил Лернер.

Когда ученые извлекли из лесной почвы образцы пленок LCAP, электронный микроскоп показал, что в материале появились крошечные отверстия. Размер и форма каждого такого отверстия соответствовали параметрам отдельной бактериальной клетки.

«Мы предположили, что поверхность бактерий покрыта ферментами-деполимеразами, расщепляющими пластик. Это позволяет микроорганизмам "прокладывать путь" внутрь материала и внедряться в толщу пленки, оставляя после себя микроскопические отверстия именно такого типа», — сказал Лернер.

Ранее ученые из Университета Квинсленда заявили о том, что использование пластиковых чайников может привести к тому, что в организм человека попадут сразу миллиарды частиц микропластика. И все они будут происходить из одного источника.