В 2017 году исследователи Испанского национального исследовательского совета обнаружили, что личинки большой восковой моли (Galleria mellonella) разрушают полиэтилен. В новой работе ученые объяснили, как им это удается. Ферменты, содержащиеся в слюне этих чешуекрылых, вызывают окисление и последующую деградацию пластика.
«Мы тщательно изучили поведение воскового червя, когда он вступает в контакт с полиэтиленом, и обнаружили, что ферменты, присутствующие в слюне червя (в жидкости во рту насекомого), могут разлагать полиэтилен. При контакте со слюной полимер окисляется и деполимеризуется в течение нескольких часов», — говорит Федерика Бертоккини, руководитель исследования.
Ученые проанализировали слюну с помощью электронной микроскопии и обнаружили в ней как остатки деградировавшего пластика, так и большое количество белка. Проанализировав эти белки, исследователи выделили два фермента — Demetra и Ceres, которые оказывали влияние на полиэтилен.
Исследователи говорят, что эти ферменты по-разному влияют на пластик. Demetra оставляет на поверхности полиэтиленовой пленки «кратеры», видимые невооруженным взглядом. Фермент Ceres тоже окисляет пластик, но не оставляет видимых следов. При этом оба вещества относятся к семейству фенолоксидазы — ферментов, окисляющих фенолы.
Авторы работы объясняют, что фенолы, как правило, используются растениями для защиты от насекомых. Фенолоксиданты — эволюционный ответ насекомых. Они производят такие ферменты, чтобы нейтрализовать действие фенолов и безопасно питаться растениями.
Фенолы также присутствуют во многих добавках к пластикам. Исследователи полагают, что именно эти добавки помогают слюне восковых червей разрушать пластик.
Ученые отмечают, что эти вещества являются первыми и единственными известными ферментами, способными разлагать полиэтилен без предварительной обработки. В большинстве случаев для разрушения пластика живыми организмами необходима агрессивная предварительная обработка, чтобы гарантировать окисление.
Фото обложки: Cesar Hernandez Regal, CSIC
Читать далее
Сравните, как сняли затмение Луны НАСА и Роскосмос
«Пятая сила» создает во Вселенной невидимые «стены». Главное о новой теории физиков