Ці бактерії їдять пластик

Людство виробляє 300 мільйонів тонн пластику щорічно, проте, незважаючи на наші зусилля, лише 10 відсотків усього пластику переробляється. Чи існує кращий спосіб боротьби з усіма цими відходами? Мікробіолог Морган Вейґ вивчає бактерії, які за допомогою винахідливого пристосування розвинули несподівану здатність споживати пластик і могли б допомогти нам вирішити дедалі зростаючу проблему забруднення.

Пластик: всі про нього знають,
ви можете не любити його,

але, скоріш за все, використовуєте
його у повсякденому житті.

Дослідники припускають, що до 2050 року

в океанах буде більше пластику,
ніж риби.

Незважаючи на всі зусилля,

лише девять відсотків усього пластику,
що використовується, проходить переробку.

Ще гірше те,

що пластик неймовірно міцний
та зносостійкий:

вчені підрахували,

що потрібно від 500 до 5000 років

для його повного розпаду.

Він розпадається на шкідливі хімічні
забруднювачі, що потрапляють в океани,

ґрунт, їжу, воду та в нас самих.

Чому ж така кількість
відходів із пластику?

Усе просто,

пластик - це дешевий, зносостійкий,
адаптивний матеріал, доступний усюди.

Хороша новина в тому,

що існує й дещо інше, дешеве, витривале,
адаптивне й розповсюджене.

І, як показало моє дослідження,
може допомогти нам

із вирішенням проблеми
забруднення пластиком.

Я говорю про бактерії.

Бактерії - це мікроскопічні живі істоти,
невидимі для неозброєного ока,

і живуть всюди,

в найрізноманітніших
та екстремальних умовах,

від людських кишок, до ґрунту, шкіри

і до тріщин на дні океану, де температура
досягає 370 градусів за Цельсієм.

Бактерії живуть всюди.

У найрізноманітніших
та екстремальних умовах.

Таким чином, вони мають бути досить
винахідливими щодо джерел харчування.

До того ж їх велика кількість.

Дослідники оцінюють, що іх близько
п'яти мільйонів трильйонів трильйонів --

це п'ять з 30-ма нулями --
бактерій живе на планеті.

Враховуючи те, що ми, люди,

щорічно виробляємо 300 мільйонів
тонн нового пластику,

можна сказати, що кількість пластику

легко порівняти
з кількістю бактерій.

Помітивши це

і дослідивши, як винахідливо бактерії

підходять до пошуку їжі,

я став міркувати:

чи не могли б бактерії
у забрудненому пластиком середовищі

з'ясувати, як цей пластик споживати?

Саме цим питанням я і вирішила
зайнятись кілька років тому.

Мені пощастило

жити в одному з найбільш
забруднених міст Америки --

Х'юстоні, що у штаті Техас.

(Сміх)

Лише у моєму рідному місті

є сім ділянок програми Superfund
Управління з охорони довкілля США.

Ці ділянки настільки забруднені,

що уряд оголосив їхнє очищення
національним пріоритетом.

Тож я вирішила пройтися цими ділянками

і зібрати зразки ґрунту,
що кишать бактеріями.

Я почала бавитися з протоколом,

а якщо простою ненауковою мовою -
з рецептом.

Я намагалась приготувати
середовище без карбону,

тобто без їжі.

Середовище без звичних вуглеців, або їжі,

яку бактерії, як і люди,
потребують для життя.

У цьому середовищі

я забезпечила бактерії
єдиним джерелом карбону або їжі.

Я згодовувала моїм бактеріям
поліетилентерефталат,

або ПЕТ.

ПЕТ - найбільш широко розповсюджений
пластик у світі.

Він використовується
для різноманітної тари для їжі та напоїв.

Найбільш відомий приклад --
пластикові пляшки для води,

яких ми, люди, викидаємо
один мільйон штук за хвилину.

Я робила наступне -

садила бактерії
на примусову дієту з ПЕТ-у

і дивилась, чи зможуть якісь із них
принаймні вижити і навіть процвітати.

Розумієте, такого типу експеримент
мав сприяти пошуку

бактерій, що пристосувалися
до середовища, забрудненого пластиком,

і розвинули в собі неймовірно круту
здібність споживати ПЕТ.

Таким чином,

я знайшла бактерії,
що саме це і робили.

Ці бактерії з'ясували,
як споживати ПЕТ.

Як же їм це вдається?

Насправді, все досить просто.

Так само, як ми, люди, перетравлюємо
вуглець, тобто їжу, у шматочки цукру,

які використовуємо для вироблення енергії,

так і мої бактерії.

Однак, мої бактерії з'ясували,
як перетравити

великий, міцний, зносостійкий ПЕТ.

Для цього мої бактерії використовують

особливий тип так званого ензиму.

Просто кажучи, ензими - це сполуки,
що існують у всьому живому.

Існує багато різних типів ензимів,

але всі вони, по суті,
активізують процеси

перетворення їжі в енергію.

Приміром, ми, люди, маємо ензими,
що звуться амілазами,

і допомагають нам перетравити
складні крохмалі, такі як хліб,

на маленькі шматки цукру, які ми
використовуємо для підтримки життя.

У моїх же бактерій
є особливий ензим - ліпаза,

що прив'язується до великого, міцного,
зносостійкого ПЕТ-у

і допомагає розщепити його
на маленькі шматки цукру,

який мої бактерії можуть використовувати
для вироблення енергії.

Тобто

ПЕТ перетворюється з великого,
міцного, зносостійкого забруднювача

на смачну страву для моїх бактерій.

Звучить круто, чи не так?

При нинішньому масштабі
забруднення пластиком,

гадаю, що це має допомогти.

Як я вже казала, статистика

кількості відходів пластику,
що накопичилися по нашій планеті,

приголомшує.

Вона лякає.

Думаю, вона підкреслює,

що хоч зменшення вживання, повторне
використання і переробка пластику важливі,

їх самих недостатньо
для вирішення цієї проблеми.

І саме тут, мені здається,
бактерії мають допомогти.

Проте, зрозуміло, чому ідея
бактеріальної допомоги

може когось трішки лякати.

Зрештою, якщо пластик усюди,
а ці бактерії їдять саме пластик,

чи нема ризику того, що ці бактерії
потраплять в навколишнє середовище

і спричинять руйнування?

Коротко відповім - ні,
і ось чому:

ці бактерії вже присутні
в навколишньому середовищі.

Бактерії, що я досліджую, не якісь
генетично модифіковані мутанти.

Це природні бактерії.

Просто вони пристосувалися
до середовища, забрудненого пластиком,

і розвинули надзвичайне
вміння вперто їсти ПЕТ.

Тож поїдання бактеріями пластику
є цілком природнім процесом.

Проте неймовірно повільним процесом.

Попереду ще багато роботи,

щоб з'ясувати, як прискорити цей
процес до потрібного нам темпу.

Я зараз досліджую
імовірні способи

з допомогою багаторазової попередньої
обробки ультрафіолетом.

Іншими словами, ми опромінюємо
ПЕТ сонячним світлом.

Ми це робимо, бо сонячне світло допомагає
в цьому процесі, як маринад м'ясу,

перетворюючи великі, міцні,
тривкі зв'язки в ПЕТ-і

на дещо м'якші, які моїм бактеріям
трішки легше прожувати.

Насамкінець, моє дослідження намагається

створити автономну безвуглецеву
систему промислового масштабу,

схожу на компостну яму,

де ці бактерії можуть процвітати
в закритій системі

і де їхнім єдиним джерелом їжі
будуть відходи з ПЕТ-у.

Уявіть, як одного дня ви зможете
викинути всі свої пластикові відходи

у спеціальний бак на вулиці,

де відходи утилізуються
за допомогою бактерій.

Гадаю, приклавши зусиль,
ми зможемо зробити це реальністю.

Бактерії, що їдять пластик -
це не панацея.

Але з огляду на нинішню статистику,
стає зрозуміло, що нам, людям,

не завадила б допомога
з цією проблемою.

Тому що ми,

люди, маємо нагальну проблему
забруднення пластиком

А бактерії можуть стати
важливою частиною рішення.

Дякую.

(Оплески)