Проаналізовано властивості мікроорганізмів, із забруднених пластиком територій. Результати досліджень показали, що кишковий мікробіом видів личинки великої воскової молі використовує пластик як джерело вуглецю, а кишковий мікробіом хробака здатний виживати на полістиролі. Також ідентифіковано ферменти, які розкладають поліетилен в слині воскових черв'яків, що є важливим для боротьби з забрудненням пластиком. Ферментативна біодеградація пластмас здійснюється за допомогою традиційного цільноклітинного біокаталізу або безклітинного підходу. Показано, що використання штамів дикого типу в поєднанні з біоінформаційним аналізом дає можливість виявити потенційні ферменти, які ефективно біодеградують пластмаси та сприяють забезпеченню екологічної безпеки. У статті обговорюється важливість підвищення ефективності існуючих процесів біодеградації пластику, зокрема застосування попередньої обробки, щоб збільшити сприйнятливість поліолефінів. Показано, що розробка ферментів може сприяти загальній біодеградації пластмас,наводяться приклади успішної конструювання ПЕТ-гідролази з використанням машинного навчання. Результати досліджень демонструють ефективність цих стратегій для біодеградації пластмас та можуть бути корисними для подальшого розвитку у цій галузі. Досліджено процес біодеградації полістиролу (ПС) за допомогою личинок жука Uloma sp, які активно живляться ПС та виділяють ферменти, що розкладають його на біомасу та інші біохімічні сполуки. В результаті експерименту визначено рівень виживання та відсоток втрати ваги ПС. Встановлено , що личинки жука Uloma sp. можуть ефективно деградувати ПС, що є важливим аспектом у зменшенні обсягів відходів та забезпеченні екологічно безпечного способу переробки пластику
Отримано 15.11.2022
Доопрацьовано 05.04.2023
Прийнято 07.06.2023
[1] Titova, A., Kharlamova, O., Bezdeneznych, L., & Bihdan, S. (2021). Optimization of the solid waste management system in Kremenchuk territorial community. Transactions of Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University, 3(128), 51-56. doi: 10.30929/1995-0519.2021.3.51-56.
[2] Hienova, A., Bigdan, S., Shmandiy, V., Kharlamova, O., & Rigas, T. (2023). Implementation of an integrated monitoring system to ensure the environmental safety of water resources. Technogenic and Ecological Safety, 13(1), 27-30. doi: 10.52363/2522-1892.2023.1.4.
[3] Azarov, S., & Kharlamova, O. (2020). Modeling the influence of anthropogenic factors on the environment. Ecological Sciences, 1(28), 97-101. doi: 10.32846/2306-9716/2020.eco.1-28.14.
[4] Muthukumar, A., & Veerappapillai, S. (2015). Biodegradation of plastics – a brief review. International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research, 31(2), 204-209.
[5] Zeenat, Z., Elahi, A., Bukhari, D.A., Shamim, S., & Rehman, A. (2021). Plastics degradation by microbes: A sustainable approach. Journal of King Saud University – Science, 33(6), article number 101538. doi: 10.1016/j.jksus.2021.101538.
[6] Bahl, S., Dolma, J., Singh, J.J., & Sehgal, S. (2021). Biodegradation of plastics: A state of the art review. Materials Today: Proceedings, 39(1), 31-344. doi: 10.1016/j.matpr.2020.06.096.
[7] Ali, S.S., Elsamahy, T., Koutra, E., Kornaros, M., El-Sheekh, M., Abdelkarim, E.A., Zhu, D., & Sun, J. (2021). Degradation of conventional plastic wastes in the environment: A review on current status of knowledge and future perspectives of disposal. Science of The Total Environment, 771, article number 144719. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.144719.
[8] Lwanga, E.H., Thapa, B., Yang, X., Gertsen, H., Salánki, T., Geissen, V., & Garbeva, P. (2018). Decay of low-density polyethylene by bacteria extracted from earthworm’s guts: A potential for soil restoration. Science of The Total Environment, 624, 753-757. doi: 10.1016/j.scitotenv.2017.12.144.
[9] Sanluis-Verdes, A., Colomer-Vidal, P., Rodriguez-Ventura, F., Bello-Villarino, M., Spinola-Amilibia, M., Ruiz-Lopez, E., Illanes-Vicioso, R., Castroviejo, P., Aiese Cigliano, R., Montoya, M., Falabella, P., Pesquera, C., Gonzalez-Legarreta, L., Arias-Palomo, E., Solà, M., Torroba, T., Arias, C.F., & Bertocchini, F. (2022). Wax worm saliva and the enzymes therein are the key to polyethylene degradation by Galleria mellonella. Nature Communications, 13, article number 5568. doi: 10.1038/s41467-022-33127-w.
[10] Wei, R., & Zimmermann, W. (2017). Microbial enzymes for the recycling of recalcitrant petroleum-based plastics: How far are we? Microbial Biotechnology, 10(6), 1308-1322. doi: 10.1111/1751-7915.12710.
[11] Jeyakumar, D., Chirsteen, J., & Doble, M. (2013). Synergistic effects of pretreatment and blending on fungi mediated biodegradation of polypropylenes. Bioresource Technology, 148, 78-85. doi: 10.1016/j.biortech.2013.08.074.
[12] Lu, H., Diaz, D.J., Czarnecki, N.J., Zhu, C., Kim, W., Shroff, R., Acosta, D.J., Alexander, B.R., Cole, H.O., Zhang, Y., Lynd, N.A., Ellington, A.D., & Alper, H.S. (2022). Machine learning-aided engineering of hydrolases for PET depolymerization. Nature, 604, 662-667. doi: 10.1038/s41586-022-04599-z.
[13] Tournier, V., Topham, C.M., Gilles, A., David, B., Folgoas, C., Moya-Leclair, E., Kamionka, E., Desrousseaux, M.-L., Texier, H., Gavalda, S., Cot, M., Guémard, E., Dalibey, M., Nomme, J., Cioci, G., Barbe, S., Chateau, M., André, I., Duquesne, S., & Marty, A. An engineered PET depolymerase to break down and recycle plastic bottles. Nature, 580, 216-219. doi: 10.1038/s41586-020-2149-4.
[14] Mahgoub, M.O., Lau, W.H., & Omar, D.B. (2015). Observations on the biology and larval instars discrimination of wax moth Achroia grisella F. (Pyralidae: Lepidoptera). Journal of Entomology, 12, 1-11. doi: 10.3923/je.2015.1.11.
[15] Nukmal, N., Umar, S., Amanda, S.P., & Kanedi, M. (2018). Effect of styrofoam waste feeds on the growth, development and fecundity of mealworms (Tenebrio molitor). OnLine Journal of Biological Sciences, 18(1), 24-28. doi: 10.3844/ojbsci.2018.24.28.