Глубоко в океане обнаружены бактерии, способные переваривать пластик с помощью специализированных ферментов ПЭТ-азы, эволюционировавших вместе с синтетическими отходами человечества. Исследование Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) выявило, что эти микроорганизмы широко распространены в Мировом океане и генетически адаптированы к потреблению полиэтилентерефталата (ПЭТ).
Молекулярный отпечаток: мотив M5
Ключевым открытием стала идентификация структурного мотива M5 в ПЭТ-азе — своеобразного молекулярного «отпечатка пальца», указывающего на способность фермента расщеплять пластик. «Мотив M5 действует как маркер, сигнализирующий о функциональной активности фермента», — поясняет морской эколог Карлос Дуарте. Эволюционно эти ферменты развились из белков, расщепляющих углеводороды, что позволило микробам использовать пластик как альтернативный источник углерода в бедных питательными веществами глубинах океана.
Глобальное распространение пластикоразрушающих микробов
Учёные проанализировали более 400 образцов океанической воды со всего мира. Функциональные ПЭТ-азы с мотивом M5 обнаружены в 80% проб — от поверхностных течений, загрязнённых пластиковым мусором, до глубин до двух километров. В условиях дефицита углерода способность усваивать синтетические полимеры даёт микробам критическое преимущество для выживания.
Ограничения и перспективы применения
Несмотря на масштаб распространения бактерий, Дуарте предостерегает от иллюзий: естественное разложение пластика идёт слишком медленно, чтобы компенсировать антропогенный поток отходов. «К моменту попадания в глубины океана пластик уже успевает нанести вред экосистемам», — отмечает исследователь. Однако идентификация мотива M5 открывает возможности для создания оптимизированных ферментов в лабораторных условиях, что может ускорить разработку технологий переработки пластиковых отходов.
Исследование демонстрирует способность морских микроорганизмов к быстрой эволюционной адаптации, но подчёркивает, что естественные процессы не справятся с пластиковым загрязнением без вмешательства человека. Перспективным направлением становится использование биологических механизмов, отточенных в океане, для разработки эффективных решений по утилизации пластика.
По материалам Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST).
