Одни бактерии не решат вопрос пластикового загрязнения природы

По данным Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), к 2060 году объём производимых в мире пластиковых отходов почти утроится, причём около половины из них окажется на свалках, и лишь меньше 20% будут утилизированы. Copyright 2023 The Associated Press. All Rights Reserved.

Пока в Париже шли консультации на тему о том, как нам противодействовать процессу загрязнения экосферы пластиком, из Швейцарии пришла хорошая новость: в Альпах недавно был открыт новый род бактерий, способных поедать и разлагать пластик. И, наверное, их можно будет скоро массово использовать с целью переработки бытовых и прочих отходов, содержащих следы пластика.

Наверное, это и так, но, как предупреждает швейцарский ученый Жоэль Рюти (Joel Rüthi) из Швейцарского федерального НИИ по исследованию лесов, снега и ландшафтов (Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL), до приведения такой технологии к стадии «рыночной зрелости» ещё очень далеко. Именно Жоэль Рюти и был главой проекта, по итогам реализации которого в швейцарских Альпах кантона Граубюнден и в Арктике были обнаружены микробы, имеющие крепкий желудок, способный переваривать даже пластик.

Точнее, речь идет о двух едва ли не самых распространенных видов пластика: PUR (полиуретан), созданный на биологической основе, и PBAT/PLA (бутилен-адипат-ко-терефталат/полилактид), созданный на основе нефти. Результаты исследования были опубликованы в рецензируемом журнале Frontiers in Microbiology. Первый вид пластика можно найти в бытовых посудных губках, в матрасах или кроссовках, PBAT/PLA содержится прежде всего так называемых «биоразлагаемых пластиковых пакетах». Ложка дёгтя состоит в том, что переваривать полиэтилен ни один из новых штаммов все-таки пока не может.

По словам ученых из WSL, открытие микробов, способных расщеплять пластик даже при относительно низких температурах (15°C), может стать «ценным ресурсом» в плане разработки технологий утилизации и переработки содержащих пластик бытовых и прочих видов отходов.

Результаты исследования были опубликованы очень вовремя, в момент, когда представители 175 стран мира приехали в Париж, с тем чтобы в период с 29 мая по 2 июня 2023 года поработать над текстом договора о мерах противодействия глобальному загрязнению земной экосферы пластикомВнешняя ссылка. Понятно, что между странами, стремящимися ограничить производство пластика, и нефтехимической промышленностью, выступающей скорее не за сокращение объемов производства, но за переработку отходов в качестве решения проблемы загрязнения природы пластиком, сразу возникли серьёзные разногласия. Являются ли швейцарские бактерии, питающиеся пластиком, аргументом в пользу позиции глобального нефтехима?

SWI swissinfo.ch: Ваш исследовательский проект вызвал огромный интерес, особенно в англоязычных СМИ. Вас это удивляет?

Жоэль Рюти: Первая неделя (после публикации итогов проекта) была просто сумасшедшей. Я только и делал, что всё время отвечал на электронные письма журналистов со всего мира и давал радиоинтервью, например радиоканалам из Австралии. Мы планируем продолжить наши исследования, но, честно говоря, я не ожидал, что они вызовут такой ажиотаж.

Жоэль Рюти. WSL

SWI: Для своих опытов вы отобрали образцы 19 штаммов бактерий и 15 штаммов грибов, растущих на свободно лежащих или специально закопанных в грунт образцах пластика. Проект реализовывался в Гренландии, на Шпицбергене и в Швейцарии в течение одного года. Затем полученные штаммы бактерий анализировались в лабораторных условиях в темноте при температуре 15°C на различных типах пластика. Является ли этот эксперимент первым опытом такого рода в мире?

Ж. Р.: Пожалуй, да. Уже с одной стороны было множество исследований, посвященных микробам, питающимся пластиком. Уникальность же результатов наших опытов состоит в том, что у нас микробы делают это при низких температурах, что было даже несколько неожиданно. Раньше уже проводились похожие исследования, например по глубоководным микробам, переваривающим биоразлагаемый пластик. Разница же в том, что мы проводили тестирование на разных типах пластика.

Тем не менее мы должны быть осторожны в выводах, ведь пока нами обнаружены микробы, которые переваривают только изначально биоразлагаемый пластик; полиэтилен (ПЭ) оказался им не по зубам. То, что его не смог переварить ни один из штаммов, вполне ожидаемо. Но опять же что удивительно: довольно большая доля протестированных нами микробов были в состоянии разложить по крайней мере один из биоразлагаемых видов пластика.

SWI: О чём это говорит?

Ж. Р.: Я думаю, что мы можем предположить наличие в окружающей среде множества типов микробов, способных переваривать биоразлагаемые пластмассы, но тут многое всё ещё в значительной степени зависит от экологических факторов. Мы знаем, что они могут разрушать пластик в лабораторных условиях, там, где мы поддерживаем фиксированную температуру и где мы можем снабжать наши бактерии нужным объёмом питательных веществ. Но будут ли они делать то же самое в почве, своей естественной среде обитания? Это нам пока неизвестно.

SWI: То есть вы не можете просто выпустить разлагающие пластик микробы в окружающую среду и надеяться, что они начнут чистить нам планету от пластиковых отходов?

Ж. Р.: Да, именно так. Когда мы закапывали пластик в почву, откуда были взяты образцы бактериальных штаммов для нашего исследования, оказывалось, что и пять месяцев эти фрагменты все еще в целом находились в прежнем состоянии. Через целых пять месяцев! Так что мы не знаем, сколько потребуется времени для полной утилизации даже биоразлагаемого пластика в естественных условиях Альп. Вероятно, долгие годы.

SWI: По вашим словам, следующей важной задачей будет для вас идентификация разлагающих пластик ферментов и оптимизация всего процесса. Какую роль такие ферменты могут вообще сыграть при попытках сократить масштабы пластикового загрязнения?

Ж. Р.: Я думаю, что только с их помощью остановить загрязнение планеты пластиком мы не сможем, потому что это совсем иная проблема. По-прежнему жизненно необходимо обеспечивать надлежащую утилизацию отходов прежде всего самими людьми. Наши исследования сами по себе не способны остановить пластиковое замусоривание. После того как пластик уже оказался в окружающей среде, все эти ферменты уже ничего не могут с ним поделать.

Но мы думаем, что в будущем можно было бы попытаться создать экономику замкнутого цикла, в рамках которой мы будем способны перерабатывать пластик более эффективно и более экологически ответственным образом. И вот тогда, возможно, эти ферменты как раз и смогут сыграть свою роль, потому что они работают при низких температурах и для переработки отходов нам не потребуется тепловая энергия. Но, еще раз, ферменты сами по себе не решат проблему замусоривания и пластикового загрязнения окружающей среды. Результаты нашего исследования — вовсе не оправдание для тех, кто бездумно засоряет планету пластиковыми отходами.

SWI: Обращались ли к вам с предложением развивать ваши наработки какие-то компании?

Ж. Р.: Компании нет, но с нами уже связались несколько частных инвесторов. Но, я думаю, нам нужно быть осторожными. Многие думают, видимо, что мы продвинулись в нашей работе намного дальше, чем это есть на самом деле. Наш проект — это всё ещё фундаментальное теоретическое исследование. Мы пока не планируем превращать его результаты в некий созревший для рынка вид продукции. Для этого нам могут потребоваться партнёры из сферы бизнеса и промышленности, а также дальнейшее тестирование на предмет применимости открытых нами механизмов в промышленным образом организованном процессе утилизации пластиковых отходов.