Η ανακάλυψη των σκουληκιών που τρώνε πλαστικά δεν είναι νέα. Ωστόσο, η ελπίδα χρήσης τους στις διαδικασίες βιοαποικοδόμησης μειώθηκε λόγω του πολύ χαμηλού ποσοστού επεξεργασίας τους. Ωστόσο, νέες αναφορές έχουν ανάψει τη φλόγα της ελπίδας.
Η ανακάλυψη σκουληκιών ή προνυμφών που τρώνε πλαστικά καλύπτεται από ελπίδα και σκεπτικισμό. Σύμφωνα με τους ειδικούς, περισσότεροι από 320 εκατομμύρια τόνοι πλαστικού χρησιμοποιούνται παγκοσμίως κάθε χρόνο. Στην πραγματικότητα, σχεδόν κάθε τομέας του πληθυσμού χρησιμοποιεί αυτό το υλικό με τον ένα ή τον άλλο τρόπο.
Από αυτή την άποψη, μεταξύ 1950 και 2015, τα πλαστικά απόβλητα ανήλθαν σε μια εκτίμηση 6,3 δισεκατομμύρια τόνους παγκοσμίως. Η χρήση του πλαστικού έχει οδηγήσει στη συσσώρευσή του ως κύριος ρύπος της γης, των ποταμών, των λιμνών και των ωκεανών.
Με αυτή την προοπτική, η εύρεση ζώων που μπορούν να επιτύχουν πλαστική βιοαποικοδόμηση ήταν αναμενόμενη από καιρό. Εδώ είναι μερικά ελπιδοφόρα δεδομένα για το θέμα.
Σκουλήκια που τρώνε πλαστικά: νέες ελπίδες
Από τη δεκαετία του 1950, πολλοί ερευνητές έχουν μελετήσει την ικανότητα των εντόμων να τρώνε πλαστικό και την ικανότητά τους να καταστρέφουν τη συσκευασία. Τα σκαθάρια και οι προνύμφες που παρουσίαζαν αυτή τη συμπεριφορά εντοπίστηκαν στο Tenebrionidae οικογένεια, η Anobiidae οικογένεια, και το Dermestidae οικογένεια. Ωστόσο, οι άνθρωποι έχασαν το ενδιαφέρον τους για αυτές τις μελέτες με την πάροδο του χρόνου.
Στη συνέχεια, στις αρχές της δεκαετίας του 1970, πολλές ερευνητικές ομάδες μελέτησαν τη βιοαποδόμηση του πολυστυρενίου (PS) στο έδαφος, το θαλασσινό νερό, τα ιζήματα των χωματερών, την ενεργοποιημένη ιλύ και το κομπόστ. Έτσι, οι επιστήμονες το προσδιόρισαν ορισμένα έντομα της κάτω γνάθου μπορούν να μασήσουν και να φάνε πλαστικές συσκευασίες, συμπεριλαμβανομένων των μεμβρανών συσκευασίας χλωριούχου πολυβινυλίου (PVC), πολυαιθυλενίου (PE) και πολυπροπυλενίου (PP). Ωστόσο, μέχρι πρόσφατα, ελάχιστα ήταν γνωστά για το εάν το καταποθέν πλαστικό θα μπορούσε να βιοδιασπαστεί στο έντερο του εντόμου.
Ποια είναι τα σκουλήκια που τρώνε πλαστικά;
Πρόσφατα, μια ομάδα Κινέζων επιστημόνων ανέφερε ότι οι κηροσκώληκες (προνύμφες σκώρου Ινδικού αλεύρου ή Πλόδια Interpunctella) είναι σε θέση να μασούν και να τρώνε φιλμ πολυαιθυλενίου. Βρήκαν επίσης δύο βακτηριακά στελέχη, απομονωμένα από το έντερό τους, που είναι ικανά να τα υποβαθμίσουν.
Η ίδια ομάδα ανακάλυψε επίσης ότι αλευροσκουλήκια μπορεί να φάει πολυστυρένιο ο αφρός ως η μόνη τους δίαιτα. Οι αλευροσκούληκες είναι οι προνύμφες του σκαθαριού Tenebrio molitorπολύ μεγαλύτερο σε μέγεθος από τους κηροσκώληκες.
Επιπλέον, μια ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Κανταβρίας ανέφερε τη βιοαποικοδόμηση του PE από τις μεγαλύτερες προνύμφες κεριού του σκώρος Galleria mellonella. Τελικά, αυτή η ικανότητα να τρώμε πλαστικό υπάρχει και στα λεγόμενα superwormsπρονύμφες του Zophobas morioεπίσης από το Tenebrionidae οικογένεια.
Εχθροί ή σύμμαχοι;
Γενικά, Αυτά τα σκουλήκια αποτελούν το δεύτερο στάδιο ενός εντόμου που έχει τέσσερα στάδια ζωής: αυγό, προνύμφες, νύμφη και ενήλικα. |Οι ειδικοί τα θεωρούν παράσιτο επειδή παρασιτούν τις κηρήθρες (τα κηρόσκουλα) και τις αποθήκες σιτηρών (τα αλευροσκουλήκια), προκαλώντας σημαντική οικονομική ζημία.
Αφ ‘ετέρου, Τα mealworms μπορούν επίσης να είναι ένας πόρος. Αυτές οι προνύμφες είναι μια οικονομικά αποδοτική τροφή για ζώα που διατίθεται σε πολλές αγορές εντόμων και καταστήματα κατοικίδιων ζώων. Οι προνύμφες παράγονται μαζικά ως τροφή για πουλιά, ερπετά, αμφίβια και ψάρια. Η κύρια τροφή αυτών των προνυμφών είναι το πίτουρο, ένα αγροτικό υποπροϊόν. Γενικά, είναι εύκολο να τα αναπαράγετε σε φρέσκια βρώμη, πίτουρο σιταριού ή δημητριακά με πατάτα, λάχανο, καρότα ή μήλο.
Εξάλλου, Το vermicast που παράγεται από αλευροσκούληκες πωλείται ως λίπασμα.
Ποιος είναι ο μηχανισμός που επιτρέπει τη βιολογική αποικοδόμηση του πλαστικού;
Το 2015, μια ομάδα Κινέζων ερευνητών απέδειξε ότι ένα στέλεχος αλευροφόρων από το Πεκίνο της Κίνας θα μπορούσε να επιβιώσει μόνο σε πλαστικό για ένα μήνα.
Κατά τη θεραπεία των σκουληκιών με αντιβιοτικά, αυτή η ικανότητα εξαφανίστηκε, γεγονός που υποδηλώνει ότι η δραστηριότητα της μικροβιακής χλωρίδας του εντέρου μεσολαβεί στην πέψη. Αυτές οι μελέτες έχουν διευρυνθεί με τη χρήση στελεχών σκουληκιών από τις Ηνωμένες Πολιτείες.
Επομένως, τώρα γνωρίζουμε ότι η ικανότητα αποικοδόμησης του πλαστικού είναι ευρέως διαδεδομένη μεταξύ των διαφορετικών στελεχών σκουληκιών. Αξίζει να σημειωθεί η ανακάλυψη ότι τα ποσοστά υποβάθμισης του PS βελτιώνονται σημαντικά συμπληρώνοντας τη διατροφή των σκουληκιών με μια συμβατική πηγή διατροφής.
Επιπρόσθετα, οι επιστήμονες προσδιόρισαν επίσης ότι τα αλευροσκουλήκια που τρέφονται με αυτή τη μικτή δίαιτα μπορούν να αναπαραχθούν και να γεννήσουν μια δεύτερη γενιά ικανή να υποβαθμίσει το PS.
Το μικροβίωμα είναι το μυστικό όπλο της φύσης
Η ίδια ομάδα ερευνητών που πραγματοποιεί αυτή τη γραμμή έρευνας, πραγματοποίησε μια ανάλυση του εντερικού μικροβιώματος του αλευροσκουλήκι Tenebrio molitor. Μέχρι τώρα, οι επιστήμονες κατάφεραν να ανακαλύψουν την ύπαρξη δύο ομάδων βακτηρίων (Citrobacter sp. και Kosakonia sp.) συνδέεται έντονα με τη βιοαποικοδόμηση του PE και του PS.
Επιπλέον, κατάφεραν να αναγνωρίσουν άλλες βακτηριακές ομάδες που συνδέονται μοναδικά με τη βιοαποικοδόμηση καθενός από τα πλαστικά. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν την προσαρμοστικότητα του εντερικού μικροβιώματος του σκουληκιού που του επιτρέπει να αποικοδομεί χημικά διακριτά πλαστικά.
Η μελέτη των σκουληκιών που τρώνε πλαστικά επιβεβαιώνει ότι είναι δυνατή η ταχεία βιοαποικοδόμηση του PS στο έντερο της προνύμφης. Επομένως, αυτό υποδηλώνει την ύπαρξη μιας πολλά υποσχόμενης διαδικασίας αποδόμησης πλαστικού που μπορεί να γίνει χρήσιμη για τη βελτίωση των επιπέδων περιβαλλοντικής ρύπανσης.
Μπορεί να σας ενδιαφέρει…
Όλες οι αναφερόμενες πηγές εξετάστηκαν διεξοδικά από την ομάδα μας για να διασφαλιστεί η ποιότητα, η αξιοπιστία, το νόμισμα και η εγκυρότητά τους. Η βιβλιογραφία αυτού του άρθρου κρίθηκε αξιόπιστη και ακαδημαϊκής ή επιστημονικής ακρίβειας.
- Lebreton, L., Slat, B., Ferrari, B., Sainte-Rose, B., Aitken, J., Marthouse, R., . . . Reisser, J. (2018). Απόδειξη ότι το Great Pacific Garbage Patch συσσωρεύει γρήγορα πλαστικό. Scientific Reports, 8(4666). doi: 10.1038/s41598-018-22939-w
- Bombelli, P., Howe, CJ, & Bertocchini, F. (2017). Βιοαποικοδόμηση πολυαιθυλενίου από κάμπιες του κηρόσκωρου Galleria mellonella. Current Biology, 27(8), R292-R293.
- Yang, Y., Yang, J., Wu, WM, Zhao, J., Song, Y., Gao, L., … & Jiang, L. (2015). Βιοαποικοδόμηση και ανοργανοποίηση πολυστυρενίου από σκουλήκια που τρώνε πλαστικά: Μέρος 1. Χημικός και φυσικός χαρακτηρισμός και ισοτοπικές δοκιμές. Περιβαλλοντική επιστήμη και τεχνολογία, 49(20), 12080-12086.
- Brandon, AM, Gao, SH, Tian, R., Ning, D., Yang, SS, Zhou, J., … & Criddle, CS (2018). Βιοαποικοδόμηση μιγμάτων πολυαιθυλενίου και πλαστικών σε αλευροσκούληκες (προνύμφες του Tenebrio molitor) και επιπτώσεις στο μικροβίωμα του εντέρου. Περιβαλλοντική επιστήμη και τεχνολογία, 52(11), 6526-6533.
- Yang, SS, Brandon, AM, Flanagan, JCA, Yang, J., Ning, D., Cai, SY, … & Ren, NQ (2018). Βιοαποικοδόμηση αποβλήτων πολυστυρενίου σε κίτρινους αλευροσκούληκες (προνύμφες του Tenebrio molitor Linnaeus): Παράγοντες που επηρεάζουν τους ρυθμούς βιοαποδόμησης και την ικανότητα των προνυμφών που τρέφονται με πολυστυρόλιο να ολοκληρώσουν τον κύκλο ζωής τους. Χημειόσφαιρα, 191979-989.
- Zumstein, MT, Narayan, R., Kohler, HPE, McNeill, K., & Sander, M. (2019). Τι πρέπει να κάνετε και να μην κάνετε κατά την αξιολόγηση της βιοαποικοδόμησης των πλαστικών. Environmental Science and Technology, 53, 9967-9969.