Кратко и по существу — две параллельные ветки оценки: безопасность и эффективность. Для каждой — критерии и типы испытаний (на концептуальном уровне, без пошаговых протоколов).
1) Безопасность — основные критерии и эксперименты
- Таксономия и геномная характеристика: подтвердить вид/штамм и просканировать геном на маркеры вирулентности, гены устойчивости к антибиотикам и мобильные элементы (плазмиды, интегоны).
- Путь передачи и патогенность: оценить риск колонизации человека, животных и растений (модельные испытания in vitro/in vivo на концептуальном уровне; избегать выпуска в среду до подтверждения 안전ности).
- Продукты разложения: идентифицировать метаболиты пластика и оценить их токсичность и стойкость в среде.
- Токсичность для нетаргетных организмов: экотоксикологические испытания на бактериальных сообществах, водных беспозвоночных, рыбах, растениях и почвенной фауне (концептуально — острое и хронич. влияние).
- Передача генов в природных сообществах: оценка потенциальной горизонтальной передачи деградационных/резистентных маркеров.
- Выживаемость и распространение: оценка, насколько долго и где бактерия может сохраняться и размножаться без контроля; проверка уязвимости к стандартным методам подавления/контроля.
- Биобезопасность и биоизоляция: наличие/возможность реализации механизмов биоконтроля (рекомбинантные меры — учитывать регуляторные и этические ограничения).
- Соответствие регуляциям и общественные консультации: проверка на соответствие национальным и международным требованиям; план коммуникации с заинтересованными сторонами.
2) Эффективность — критерии и эксперименты
- Спектр субстратов: какие виды пластика (полимеры, добавки) декомпозируются; оценка в реалистичных матрицах (почва, пресная/морская вода, отложения).
- Скорость и кинетика разложения: определение кинетики (например, аппроксимация первой порядка $\frac{dC}{dt}=-kC$ и вычисление периода полураспада $t_{1/2}=\frac{\ln 2}{k}$).
- Баланс масс: соотношение исходной массы пластика и конечных фракций (остаток, биомасса, продукты): ${\mathrm{M}}_0={\mathrm{M}}_{res}+{\mathrm{M}}_{bio}+{\mathrm{M}}_{byprod}$.
- Качество и полнота разложения: степень минерализации (CO2/CH4-эквивалент — концептуально) и образование стойких фрагментов/микрочастиц.
- Работоспособность в переменных условиях: тестирование влияния температуры, pH, солёности, доступности кислорода и конкурентных микроорганизмов (оценка границ эффективности, без конкретных параметров).
- Масштабируемость: переход от лабораторного уровня к микро- и мезокосмам, затем к контролируемым полевым пилотам, оценка эффективности при экологически реалистичных нагрузках и временных масштабах.
- Показатели успеха: например, снижение массы/концентрации пластика в матрице на заданный процент за срок, отсутствие вредных побочных эффектов; значения и критерии следует согласовать с регуляторами и заказчиком проекта.
3) Методология испытаний (поэтапно, высокоуровнево)
- Фаза 1 — молекулярно-фенотипическая характеристика и in vitro анализ безопасности/эффективности.
- Фаза 2 — микрокосмы/мезокосмы: моделирование природных сообществ и условий с контролями и репликацией, мониторинг биоразнообразия и веществ.
- Фаза 3 — контролируемые полевые испытания с строгими мерами биобезопасности, мониторингом маркеров и планом остановки при нежелательных эффектах.
- Пост-выпускной мониторинг: долгосрочный мониторинг распространения штамма, экосистемных эффектов и продуктов разложения.
4) Метрики и требования к данным
- Надёжные контрольные образцы и отрицательные/позитивные контроли, статистически обоснованная репликация и документация методов.
- Трассируемость (молекулярные маркеры) для мониторинга в полевых условиях.
- Оценка риска по схеме: идентификация угрозы — оценка экспозиции — количественная/качественная характеристика риска.
5) Этика и регуляция
- Согласование с регуляторами до полевых вып. и прозрачная оценка рисков/выгод; учёт общественных возражений и возможных долгосрочных последствий.
Резюме: требуются всесторонняя геномно- и фенотипически ориентированная проверка безопасности, идентификация и токсикологическая оценка продуктов разложения, тестирование эффективности в реалистичных моделях (микро/мезокосмы) с последующими контролируемыми полевыми пилотами и строгим мониторингом; все эксперименты проводить в рамках регуляторных и этических ограничений.