Теперь мы можем использовать уникальный кишечный микробиом крошечных червей, жующих пластик, для успешного разрушения проблемных материалов в больших масштабах.Черви Zophobasatratus – точнее, личинки темноватого жука Carabid – являются популярным лакомством для домашних насекомых во многих странах, где их часто выращивают и продают в качестве корма для рептилий. Но хотя их называют суперчервями из-за богатой белком питательной ценности, их настоящая суперсила может заключаться в составе их кишечных бактерий.
В новом исследовании исследователи из Наньянского технологического университета в Сингапуре (NTUSingapore) использовали предыдущие исследования микробиома этих выносливых мучных червей, чтобы создать масштабируемую копию специализированной кишечной среды организма, которая, по их мнению, способна устойчиво перерабатывать большие объемы обычного пластика.
Хотя ученым давно известно о пристрастии червей к пластику, вопрос, как и в случае со многими биотехнологиями, заключался в том, как воплотить это в реальном мире. Команда, стоящая за этой «суперкишкой», возможно, взломала код. При этом очень немногие черви пострадают.
Доцент Цао Бинь из Наньянского технологического университета сказал: «Червь может потреблять всего лишь несколько миллиграммов пластика за свою жизнь, поэтому вы можете себе представить, сколько червей потребовалось бы, если бы мы полагались на них для утилизации пластиковых отходов. Наш метод устраняет эту необходимость, исключая червей из уравнения. Наша цель – усиление полезных микроорганизмов в кишечнике червя и создание искусственной «кишки червя», способной эффективно расщеплять пластик».
Сначала команда кормила три группы червей тремя различными распространенными пластиками — полиэтиленом высокой плотности (ПЭВП), полипропиленом (ПП) и полистиролом (ПС), которые, как известно, трудно расщепляются — в течение 30 дней (счастливой контрольной группе давали овсянку).
Затем ученые извлекли микробиом из кишок червей, питающихся пластиком, и культивировали их в колбах, наполненных синтетическими питательными веществами и тремя типами пластика, что позволило им развиться в искусственные кишки в течение шести недель.
Они обнаружили, что выращенные в лаборатории черви производят в кишечнике больше бактерий, разлагающих пластик, чем контрольные черви, и что каждая бактерия демонстрирует большую эффективность при переработке конкретных материалов.
Доктор Лю Инань, первый автор исследования, сказал: «Наше исследование является первой успешной попыткой культивировать связанное с пластиком бактериальное сообщество из микробиома кишечника червей, питающихся пластиком. Подвергая кишечный микробиом определенным условиям, мы смогли увеличить численность бактерий, разлагающих пластик, в искусственной «кишке червя», что указывает на то, что наш метод стабилен и может быть воспроизведен в больших масштабах».
Хотя это всего лишь подтверждение концепции, исследователи полагают, что нет никаких препятствий для выращивания таких искусственных «суперкишков» в более крупных масштабах и что такие искусственные «суперкишки» можно специализировать для обработки конкретных материалов. Сейчас они изучают молекулярную биологию процессов, происходящих в толстой кишке червя, надеясь с легкостью создать бактериальные сообщества, расщепляющие пластик, для коммерческого использования.
Исследование было опубликовано в журнале Environment International.