Гусеницы, поглощающие пластик

Бомбелли П. и др. Биоразложение полиэтилена с помощью гусениц восковой моли Galleria mellonella. Современная биология, апрель 2017 г.

Изделия из пластика производят из синтетических материалов, состоящих из полимеров – длинномерных нитей молекул, полученных из горючих полезных ископаемых. Так как их период полураспада составляет около 450 лет, то любой кусочек пластика, который когда-либо был произведен, сейчас находится где-то рядом с нами, за исключением очень небольшого количества, которое мы сожгли. Полиэтилен, из которого производят полиэтиленовые пакеты, является одним из наиболее устойчивых к распаду типов. Поскольку магазины выдают покупателям более одного триллиона полиэтиленовых пакетов в год, этот неразлагаемый синтетический материал накапливается во всем мире и создает серьезную экологическую проблему. Ученые уже давно ищут эффективные и экологически чистые решения для устранения пластиковых отходов. Один из подходов состоит в том, чтобы использовать низшие организмы, которые способны использовать необычные источники питания. После большого количества проб и ошибок исследователи обнаружили, что личинки обычного насекомого Galleria mellonella способны осуществлять биоразложение полиэтилена. Было обнаружено, что Galleria mellonella, чьи личинки также называют восковыми червями, способны уничтожить значительную часть пластикового пакета менее чем за час. Последующие испытания выявили наличие в кишечнике восковых червей основного структурного элемента полиэтилена – этиленгликоля, продемонстрировав тем самым, что восковые черви действительно переваривают полиэтилен, а не просто пережевывают его на мелкие кусочки, которые проходят по кишечнику без изменений. Полученные результаты сначала озадачили ученых, они не могли понять, как восковые черви могут переваривать вещество, которое начало производиться только в прошлом веке. Ответ подсказала среда обитания воскового червя. Восковые черви – это известные среди пчеловодов вредители, поскольку они растут и питаются воском и медом. Поскольку воск представляет собой полимер с очень схожей с полиэтиленом химической структурой, то восковые черви, похоже, уже заранее знали, как переваривать такие полимерные структуры, как пластик. Ученые до сих пор не знают, переваривают ли полиэтилен сами восковые черви, или он разлагается в микрофлоре их кишечника. По мере получения большей информации о механизмах пищеварения ученые надеются разработать практические и эффективные биотехнологические решения для переработки пластиковых отходов, которые в конечном итоге защитят наши океаны, реки и окружающую среду.