♻️ Команда ученых на базе Университета Барселоны (Испания) смогла получить биоразлагаемый биопластик высокой промышленной ценности — полигидроксибутират (ПГБ) — из необработанного картофельного крахмала за один 24-часовой этап. Новый тип биопластика с микробами полностью разлагается всего за шесть дней без образования микропластика


В состав этих материалов входят активируемые микробы, разлагающие пластик, наряду с полимерами. Ученые использовали два штамма бактерий, которые работали совместно и полностью разрушили материал всего за шесть дней, не оставляя после себя микропластика. Исследователи подчеркнули, что многие микробы могут расщеплять длинные полимерные цепи на более мелкие фрагменты с помощью ферментов.

Поскольку пластик является полимером, эти ферменты или производящие их микробы могут быть включены в состав живого пластика. Живой пластик может функционировать, когда споры находятся в состоянии покоя, и разлагаться, когда споры активируются. Однако эффективность деградации отдельного штамма Bacillus и системы с одним ферментом остается ограниченной. Для решения этой задачи ученые сконструировали живой пластик на основе микробного консорциума.

Bacillus subtilis были отдельно запрограммированы с помощью индуцируемой генетической цепи, способной секретировать два взаимодополняющих фермента, разлагающих пластик: липазу Candida antarctica, отвечающую за случайное расщепление цепей, и липазу Burkholderia cepacia, обеспечивающую процессную деполимеризацию.

В своей работе ученые смешали неактивную форму спор B. subtilis с поликапролактоном — полимером, распространенным в 3D-печати и некоторых хирургических швах, — чтобы защитить микробов до того момента, когда они понадобятся. Полученный живой пластик имел механические свойства, сходные со свойствами обычных поликапролактоновых пленок. Однако после добавления питательного бульона при температуре 50 градусов Цельсия споры активировались, разрушая пластик вплоть до его базовых строительных блоков всего через шесть дней.

Сотрудничество между ферментами было столь эффективным, что оно даже предотвратило образование микрочастиц пластика в процессе деградации. В качестве подтверждения концепции исследователи создали носимый пластиковый электрод из своего живого пластика, и он работал как ожидалось, полностью разложившись в течение двух недель.

читайте ГорХоз в вк: vk.com/gorhoznews

Наш канал в MAX vk.cc/cXUCAS

Новую отрасль по воспроизводству чернозема создают в ЮФУ
 
Почва деградирует с ускоряющейся скоростью, и природа не успевает восполнить утраты. Каждый год Россия теряет миллионы гектаров плодородных земель. Однако есть надежда: новая отрасль биоинжиниринга почв может остановить процесс опустынивания. В Южном федеральном университете ученые уже работают над созданием почвы с заданными свойствами, используя отходы и микроорганизмы.

Проблема деградации почвы усугубляется тем, что она является условно возобновляемым ресурсом. Естественное восстановление почвы происходит слишком медленно, что приводит к невосполнимым потерям. Изменение климата, с увеличением засух и интенсивной ветровой эрозией, делает традиционные методы поддержания плодородия неэффективными. Профессор Татьяна Минкина из ЮФУ предлагает новый подход в рамках инициативы «Создание устойчивых почв для будущих поколений России», основанный на концепции «живого инжиниринга», где управляется сама почвенная экосистема.

Проект включает создание национальной системы биоинжиниринга почв, объединяющей ученых, аграриев и власти. Он состоит из трех этапов: цифровая диагностика почвы, переработка органических отходов в биогенные компоненты и нанесение готового субстрата на деградированные участки с последующим мониторингом. Этот подход позволяет конструировать почву с нуля под конкретные задачи, используя органические отходы как ресурс. Также планируется разработка государственных стандартов на искусственные почвы, что является важной частью инициативы.

Инициатива по созданию искусственных почв, предложенная учеными ЮФУ, уже имеет практическое воплощение. В Ростовской области проведен эксперимент, в рамках которого исследователи конструируют почву с нуля, подбирая минеральные и органические компоненты, а также формируя нужное микробное сообщество. Это позволяет создавать устойчивые почвенные системы, адаптированные под конкретные сельскохозяйственные культуры или для восстановления нарушенных территорий.

Одним из направлений работы является управление почвенным микробиомом. Ученые изучают механизмы адаптации микроорганизмов в загрязненных почвах и формируют устойчивые микробные сообщества с заданными функциями, такими как фиксация азота и подавление патогенов. Этот подход превращает микробиом в управляемый инструмент для повышения плодородия.
 
Читать статью дальше