Как микроорганизмы перерабатывают пластик

Исследователи из Австрии и Швейцарии изучили процесс биодеградации пленок из пластика PBAT (полибутилен адипат/терефталат). По словам авторов новой работы, ее результаты будут полезны в области сельского хозяйства: они позволят уменьшить количество мусора, снижающего плодородность почвы. Эксперименты описаны в журнале Science Advances.

К накоплению пластика в почве приводит мульчирование — это агротехнический прием, при котором грунт накрывают слоем гравия, опилок или пластиковой пленкой, чаще всего из полиэтилена. Мульча защищает почву от перегрева или замерзания, не дает испаряться воде и уменьшает число сорняков. После того, как урожай собран, найти и утилизировать все использованные пленки удается не всегда: они остаются в грунте, загрязняя его и уменьшая плодородность.

Авторы новой работы считают, что этот эффект можно уменьшить, используя пленки из биоразлагаемого полимера PBAT. Материал широко используют в производстве пищевых упаковок и мешков для мусора, поскольку он сравнительно быстро разлагается в компосте. Новые эксперименты показали, что PBAT эффективно разрушается и в почве благодаря микроорганизмам.

Микроорганизмы почвы разлагают PBAT, перерабатывая углерод в его составе и выделяя углекислый газ. Чтобы выяснить, с какой скоростью разрушается материал, исследователи применили метод изотопных меток, добавив в полимер стабильный изотоп углерода ¹³C. Пленки из PBAT поместили в стеклянные контейнеры с почвой. Через шесть недель ученые отследили, сколько углекислого газа скопилось в сосудах и сколько углерода ¹³C в нем содержится. Бактериям и нитевидным грибам удалось эффективно разрушить пластик. Также этот процесс вызвал рост биомассы в почве.

Активность микроорганизмов и грибов на поверхности пленок / © Science Advances

Исследователи подчеркивают: их эксперимент показал, что PBAT действительно быстро распадается под поверхностью грунта. В дальнейшем ученые планируют провести схожие опыты в полевых условиях и выяснить, как пленки из PBAT распадаются в различных типах почв — например, грунтах с разной соленостью.

Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.