Ученые объяснили, как животные научились переваривать природный биопластик

Исследователи обнаружили у многих животных ферменты, позволяющие разрушать природный биопластик, который производят микроорганизмы. Ранее считалось, что полигидроксиалканоаты, известные как PHA, способны расщеплять главным образом сами бактерии и другие микроорганизмы.

К открытию ученых привел необычный морской червь Olavius algarvensis. Он полностью зависит от симбиотических бактерий, поскольку в ходе эволюции утратил рот, кишечник и выделительную систему. О результатах работы сообщили специалисты Института морской микробиологии Общества Макса Планка.

Под кожей червя живут бактерии, одна из которых накапливает большое количество PHA в качестве запаса углерода и энергии. Анализ показал, что сам червь производит фермент, расщепляющий этот полимер. Его удалось обнаружить там же, где животное переваривает своих бактериальных симбионтов.

Затем ученые проверили генетические данные других видов. Сходные ферменты оказались более чем у 66 представителей животного мира из 9 типов. В лабораторных условиях способность разрушать PHA подтвердили для ферментов, полученных от губки, дождевого червя и ногохвостки.

PHA широко распространены в природе и присутствуют в почвах, морских и пресноводных экосистемах и донных отложениях. Эти соединения полностью биоразлагаемы и одновременно используются промышленностью для создания альтернативы обычным пластмассам. Из них делают упаковочные и гигиенические материалы, медицинские изделия и оболочки для постепенного высвобождения удобрений.

По оценке авторов исследования, животные могли получать энергию из таких природных полимеров сотни миллионов лет. Открытие добавляет новый возможный путь перемещения углерода от микроорганизмов к животным. При этом масштаб процесса в природных экосистемах пока остается неизвестным.