Ученые из Университета Констанца обнаружили в почвенных бактериях фермент, способный расщеплять как определенные виды биопластика, так и антибиотики пенициллинового ряда.
Исследователи закопали полоски биопластика LCAP — длинноцепочечного алифатического полиэфира из растительных масел — в лесной почве ботанического сада университета более чем на год.
Под микроскопом на материале появились крошечные углубления бактериальной формы — явный признак того, что микробы активно «едят» поверхность.
Секвенирование ДНК микробов, обитающих на пластике, позволило выделить фермент LCPH1. По структуре он напоминает бета-лактамазы — белки, которые бактерии используют для инактивации пенициллина.
Активный центр фермента имеет необычно широкую «пасть» в форме Pac-Man, способную захватывать как длинные цепи пластика, так и молекулы антибиотиков.
В лабораторных тестах LCPH1 успешно расщеплял биопластик на мономеры и одновременно разрушал пенициллин и ампициллин, лишая их способности убивать бактерии.
«Структура фермента напоминает и эстеразы, и бета-лактамазы, которые расщепляют бета-лактамное кольцо пенициллина, делая бактерии устойчивыми к антибиотикам», — отметил ведущий автор исследования Гарри Лернер.
Старший автор Дэвид Шлехек добавил, что пластик появился в окружающей среде в значимых количествах всего 50–75 лет назад, и микробы уже начинают адаптироваться к его разложению быстрее, чем ожидалось.
Работа опубликована в журнале The ISME Journal. Как это открытие повлияет на борьбу с устойчивостью бактерий к антибиотикам в долгосрочной перспективе?
