Пластик и изделия из него широко вошли в нашу жизнь и повсеместно используются в быту. Он легкий, дешевый и удобный в применении, поэтому неудивительно, что получил такое распространение. В то же время изделия из пластика практически невозможно повторно использовать, поэтому после одноразового применения им путь один – на свалку. Но в естественных природных условиях пластик практически не разлагается. Более того, в мировом океане уже образовалось большое мусорное пятно, в которое морские течения приносят ежедневно сотни тонн пластика. Понемногу крошась и распадаясь на мелкие фрагменты, частицы пластика проглатываются вместе с планктоном морской живностью, что зачастую приводит к гибели животных.

Почему же пластик так плохо разлагается в природе? Соединения полимеров обладают высокой молекулярной прочностью и слабо поддаются разрушающему воздействию таких естественных деструктивных факторов как окисление кислородом или влияние ультрафиолетового излучения. К тому же в ходе эволюции у различных микроорганизмов попросту не было возможности приспособиться к «новой пище», поскольку массово производить изделия из пластиков начали только в 20-м веке. Мы уже писали, что пластиковый мусор можно перерабатывать в дизельное топливо, но для этого нужно затратить не мало сил по его сбору.

Чтобы решить проблему загрязнения окружающей среды подобными полимерами, можно вывести новый вид бактерий, которые смогут разрушать молекулярные цепочки пластика. К сожалению, в этом случае не избежать и побочного негативного эффекта в виде аварийного разрушения различных коммуникационных линий связи, канализационных труб и подобных долговечных конструкций, в которых используется пластик. Альтернативой подобному решению будет создание новых биоразлагаемых видов пластика, с которыми могут справиться существующие микроорганизмы.

Одним из наиболее популярных на текущий момент разлагаемых в естественных условиях видов пластика является полиэфир. В его молекулярной структуре присутствует эфирная связь, из-за которой пластик могут достаточно быстро переработать многие виды бактерий.

Также довольно сильно распространен полилактид, еще один типбиоразлагаемого пластика. Для его изготовления полученный из картофеля или кукурузы крахмал или подобные полисахариды сбраживают до молочной кислоты и полимеризуют. В результате получают полилактад, напоминающий по своим характеристикам полистирол или ПЭТ, из которых изготовляют одноразовые бутылки для питьевой воды и контейнеры для еды. Минусом полилактада является то, что из него нельзя изготавливать тару для горячих напитков, так как под воздействием температуры она начинает терять свою форму. Но это все же не мешает производить из полилактада одноразовую посуду, бутылки, пищевые контейнеры и другие одноразовые изделия.

Еще один вид пластика, свободно разлагаемого в природных условиях, получают при помощи бактерий. Полигидроксиалканоаты получают при выращивании микроорганизмов в среде, обедненной необходимыми для бактерий соединениями азота и фосфора и с переизбытком глюкозы. В таких условиях бактерии накапливают излишки углеродных соединений в виде микроскопических гранул полигидроксиалканоатов. По своим характеристикам получаемый пластик близок к полипропилену, поэтому исследователи работают над созданием технологии массового производства такого биоразлагаемого материала.

Подобные полимеры вначале производили довольно дорогим методом, извлекая необходимые соединения из бактериальной массы. Теперь же ученые научились накапливать их в растениях при помощи внедрения в хлоропласты ферментов синтезирующих полигидроксиалканоаты бактерий, что позволяет накапливать полимер в объеме до 14% сухого веса.

Товары широкого потребления из полигидроксиалканоатов пока еще не делают из-за высокой стоимости полимера, но в медицине его уже активно применяют для производства рассасываемых в теле имплантов и шовных материалов. В человеческом организме изделия из такого пластика со временем превращаются в безопасные для здоровья соединения.

Кроме того, ученые научились производить из нефти ряд биоразлагаемых видов пластика, таких как поликапролактон или полибутиленсукцинат.Объединив их с крахмалами и тем самым сделав их устойчивыми к воде, из такого соединения изготавливают упаковку и одноразовую посуду.