Комаха з пластиком, виявлена ​​в Кенії

У боротьбі з пластиковим забрудненням відбулося нове захоплююче відкриття: личинки з їжею, які здатні споживати полістирол. Вони приєднуються до лав невеликої групи комах, які, як було встановлено, здатні зламати забруднюючий пластик, хоча це вперше, коли це робить види комах, що є корінним в Африці.

Полістирол, широко відомий як пінопласт, – це пластиковий матеріал, який широко використовується в харчовій, електронній та промисловій упаковці. Важко зламати і, отже, довговічний. Традиційні методи переробки – як хімічна та термічна обробка – дорогі і можуть створювати забруднювачі. Це було однією з причин, що ми хотіли вивчити біологічні методи управління цим наполегливим відходом.

Я є частиною команди вчених з Міжнародного центру фізіології та екології комах, які виявили, що личинки кенійського меншого харчового черв’яка можуть пережовувати полістирол та бактерії приймають у своїх кишках, які допомагають розбити матеріал. Наш документ опублікований у журналі Наукові звіти.

Менша їжа – личинка форми альфітобіуса темного жука. Період личинок триває від 8 до 10 тижнів. Менший черв’як в основному зустрічається в будинках для вирощування птиці, які теплі та можуть запропонувати постійне постачання продовольства – умови для них для вирощування та відтворення.

Хоча, як вважається, менші харчові черв’яки виникли в Африці, їх можна знайти у багатьох країнах світу. Однак вид, який ми визначили в нашому дослідженні, може бути підвидами роду альфітобіуса. Ми проводимо подальше розслідування, щоб підтвердити цю можливість.

У нашому дослідженні також було вивчено бактерії кишечника комахи. Ми хотіли визначити бактеріальні спільноти, які можуть підтримувати процес деградації пластику.

Рівень забруднення пластику на критично високому рівні в деяких африканських країнах. Хоча пластикові відходи є головним екологічним питанням у всьому світі, Африка стикається з особливим викликом через високий імпорт пластикових продуктів, низьке повторне використання та відсутність переробки цих продуктів.

Вивчаючи ці натуральні “пластикові-вітри”, ми сподіваємось створити нові інструменти, які допомагають позбутися пластикових відходів швидше та ефективніше. Замість того, щоб випустити величезну кількість цих комах у сміттєві сайти (що не практично), ми можемо використовувати мікроби та ферменти, які вони виробляють на фабриках, сміттєзвалищах та місцях очищення. Це означає, що пластикові відходи можна вирішити таким чином, щоб легше керувати у великих масштабах.

Ключові висновки

Ми провели суд, що триває понад місяць. Личинки годували або полістирол самостійно, висівки (щільна їжа з поживними речовинами), або поєднання полістиролу та висівок.

Ми виявили, що харчові черви на дієті полістиролу-Бран виживали з більш високими показниками, ніж ті, що годувались лише на полістиролі. Ми також виявили, що вони споживали полістирол ефективніше, ніж ті, що знаходяться на дієті, що стосується лише полістиролу. Це підкреслює переваги забезпечення того, щоб комахи все ще мали поживну дієту.

У той час як дієта, що стосується лише полістиролу, підтримувала виживання їжі, у них не вистачало харчування, щоб зробити їх ефективними у руйнуванні полістиролу. Цей висновок посилив важливість збалансованої дієти для комах, щоб оптимально споживати та погіршити пластик. Комахи можуть їсти полістирол, оскільки він в основному складається з вуглецю та водню, що може забезпечити їм джерело енергії.

Харчові черв’яки на дієті полістиролу-Бран змогли розбити приблизно на 11,7% від загального полістиролу протягом випробувального періоду.

Кишки бактерії

Аналіз кишки з їжею виявив значні зрушення в бактеріальному складі залежно від раціону. Розуміння цих зрушень у бактеріальному складі має вирішальне значення, оскільки він виявляє, які мікроби активно беруть участь у розбитті пластику. Це допоможе нам виділити конкретні бактерії та ферменти, які можуть бути використані для пластикових зусиль.

Було виявлено, що кишки личинок, що годуються полістиролом Такі бактерії, як Kluyvera, Lactococcus, Citrobacter та Klebsiella, також були особливо рясними і, як відомо, виробляють ферменти, здатні перетравлювати синтетичні пластмаси. Бактерії не будуть шкідливими для комахи чи навколишнього середовища при використанні в масштабі.

Достаток бактерій свідчить про те, що вони відіграють вирішальну роль у розбиттях пластику. Це може означати, що харчові черв’яки можуть, природно, не мати можливості їсти пластик. Натомість, коли вони починають їсти пластик, бактерії в їхніх кишках можуть змінитися, щоб допомогти розбити його. Таким чином, мікроби в шлунках харчових черв’яків можуть пристосуватися до незвичайних дієт, як пластик.

Ці висновки підтверджують нашу гіпотезу про те, що кишка певних комах може забезпечити деградацію пластику. Це, ймовірно, тому, що бактерії в їх кишці можуть виробляти ферменти, які розбивають пластикові полімери.

Це підвищує можливість виділення цих бактерій та вироблених ферментів для створення мікробних рішень, які будуть вирішувати пластикові відходи в більшій масштабі.

Що далі

Певні види комах, такі як жовті їжу (Tenebrio Molitor) та суперморси (Zophobas morio), вже продемонстрували здатність споживати пластмаси. Вони здатні розбити такі матеріали, як полістирол за допомогою бактерій у їхній кишці.

Наше дослідження є унікальним, оскільки воно зосереджене на видів комах, які є рідними для Африки, які не були широко вивчені в контексті деградації пластику.

Цей регіональний фокус є важливим, оскільки комахи та умови навколишнього середовища в Африці можуть відрізнятися від інших у інших частинах світу, що потенційно пропонують нові уявлення та практичні рішення щодо забруднення пластиками в африканських умовах.

Здатність кенійського меншого харчового хробака споживати полістирол говорить про те, що він може відігравати роль у природному зменшенні відходів, особливо для типів пластику, стійких до звичайних методів переробки.

Майбутні дослідження можуть зосередитись на ізоляції та визначенні специфічних бактеріальних штамів, що беруть участь у деградації полістиролу та дослідженні їх ферментів.

Ми сподіваємось розібратися, чи можуть ферменти можна виробляти в масштабі для переробки відходів.

Крім того, ми можемо вивчити інші типи пластмас для перевірки універсальності цієї комахи для більш широких додатків для поводження з відходами.

Застосування використання менших харчових черв’яків для деградації пластику також потребує стратегій для забезпечення здоров’я комах над тривалим споживанням пластику, а також оцінки безпеки біомаси, що виникають комахи для кормів для тварин.

Ця стаття опублікована з розмови за ліцензією Creative Commons. Прочитайте оригінальну статтю.