Бактерия из пластиковых отходов содержит три фермента для разложения полиэстера

Учёные из Брунельского университета Лондона обогатили сообщества микроорганизмов, собранных с отходов вспененного полистирола на пляже в Ирландии, и выделили бактерию, содержащую три фермента, способные разлагать полиэфиры.

Цель исследования — изучение микроорганизмов, разлагающих пластик, для потенциального использования их или их ферментов в борьбе с растущей проблемой пластиковых отходов.

Ключевые результаты:

  • Метод обогащения природных сообществ бактерий с пластиковых отходов позволил выделить сообщества с повышенной активностью разложения.
  • Выделен штамм Pseudomonas stutzeri, в геноме которого обнаружены три предполагаемых фермента, которые могут играть роль в деградации полиэфиров.
  • Один из ферментов, PsP1, показал высокое сходство с известным полиэфир-разрушающим ферментом PmC.

Методология:

  1. Сбор природных бактериальных сообществ с отходов вспененного полистирола.
  2. Проведение эксперимента по обогащению: одна часть образца инкубировалась в среде, где пластик был единственным источником углерода, в течение почти двух месяцев.
  3. Сравнение способности исходных и обогащённых сообществ разлагать модельный полиэфир — поликапролактон (PCL).
  4. Геномное секвенирование наиболее активного штамма.

Результаты эксперимента:

  • 7 обогащённых сообществ показали способность разлагать PCL, в то время как большинство исходных сообществ такой активности не проявляли.
  • В одном из наборов (PS13) активность разложения PCL выросла с 4.8% активных колоний в исходном сообществе до 94.7% — в обогащённом.
  • Обогащённое сообщество PS13 в основном состояло из Pseudomonas stutzeri. Шесть из семи выделенных активных колоний от разных обогащённых сообществ также оказались штаммами P. stutzeri.

Значение и перспективы:

  • Метод обогащения можно применять к любым пластиковым отходам для выделения бактерий, пригодных для промышленного использования.
  • Обнаружение у P. stutzeri трёх предполагаемых полиэфир-разрушающих ферментов, включая потенциально новый фермент PsP1, расширяет арсенал известных "пластикоразрушающих" энзимов.
  • Дальнейшие исследования будут направлены на подтверждение активности этих ферментов против полиэфиров и их возможную инженерию для повышения эффективности.