Химическое вещество, часто встречающееся в составе солнцезащитных кремов, может усложнять разрушение пластика в океанах, согласно исследованию Университета Стерлинга.
Химическое вещество замедляет разложение пластика
Учёные из Университета Стерлинга под руководством доктора Сабины Маталлана-Сурже провели анализ, который стал первым в изучении совместного загрязнения. В ходе исследования выяснилось, что этилгексил метоксициннамат (EHMC) может замедлять разложение выброшенного пластика в морях и способствовать размножению бактерий биоплёнки, которые лучше защищены от неблагоприятных условий.
Исследование совместного загрязнения
Доктор Маталлана-Сурже и её команда изучили, как пластик в море служит переносчиком других химических загрязнителей, включая ультрафиолетовые (УФ) фильтры из солнцезащитных кремов. Они обнаружили, что эти фильтры подавляют аэробные бактерии, способствующие разложению пластика, и отбирают те виды, которые стабилизируют или укрепляют биоплёнку. Это делает пластик более устойчивым к разрушению под воздействием солнечного света или микробов.
Пластик в океане и микробы
Пластиковые отходы в океане создают новую поверхность для роста микробов, формируя слизистые слои, называемые пластисферой. Пластик также поглощает другие загрязнители, включая солнцезащитные кремы, которые не растворяются в воде и затем прикрепляются к поверхностям морского пластика.
Влияние на микробиом
Исследование, опубликованное в журнале Journal of Hazardous Materials, показывает, что при совместном загрязнении пластика EHMC не только снижается количество бактерий, разлагающих загрязнители, таких как Marinomonas, но и у бактерий вида Pseudomonas развивается больше белков, стабилизирующих биоплёнки и улучшающих их выживаемость.
Некоторые штаммы Pseudomonas классифицируются как условно-патогенные микроорганизмы, способные вызывать серьёзные инфекции, требующие лечения антибиотиками, что вызывает опасения по поводу здоровья человека.
Одним из ключевых выводов исследования является значительно более высокий уровень белка, называемого внешней мембранной порин F (OprF), у Pseudomonas, подвергшейся воздействию EHMC. Этот белок играет решающую роль в поддержании структуры биоплёнок, защитных слоёв, которые помогают бактериям выживать в неблагоприятных условиях.
Сдвиг в сторону анаэробного дыхания
Исследователи также наблюдали сдвиг в сторону анаэробного дыхания — процесса, при котором клетки могут генерировать энергию в отсутствие кислорода. Это раскрывает полный сдвиг в микробном метаболизме внутри пластисферы.
Исследование показывает, что EHMC может препятствовать развитию полезных аэробных бактерий, которые помогают разлагать пластиковые загрязнители на ранней стадии, способствуя размножению более устойчивых к стрессу анаэробных бактерий, образующих биоплёнки.
Доктор Маталлана-Сурже добавила: «УФ-защитные свойства EHMC в сочетании с подавлением углеводородокисляющих бактерий могут косвенно защищать пластик от фотодеградации и биодеградации, способствуя их сохранению в морской среде».
Это воздействие в сочетании с увеличением количества потенциально патогенных бактерий вызывает серьёзные опасения по поводу стабильности экосистем и здоровья человека, особенно в прибрежных регионах с высоким уровнем туризма и пластикового загрязнения.
Доктор Маталлана-Сурже возглавляла исследование в сотрудничестве с доктором Шарлоттой Ли, которая провела основную экспериментальную работу, и доктором Лорен Мессер из Университета Стерлинга, а также с профессором Радди Ваттиезом из Университета Монса в Бельгии.
Проект, основанный на первоначальной концепции доктора Маталлана-Сурже по изучению проблемы двойного загрязнения, опирается на 15 лет совместной работы команд в Стерлинге и Монсе. Он основан на предыдущих исследованиях доктора Маталлана-Сурже, в которых была раскрыта решающая роль бактерий, живущих на пластиковых обломках.
Доктор Маталлана-Сурже также опубликовала исследование, оценивающее влияние разлива нефти Deepwater Horizon на микроскопические морские бактерии, которые играют значительную роль в функционировании экосистемы.
Предоставлено Университетом Стерлинга.