Odkrycie larw lub robaków jedzących plastik jest owiane iluzją i sceptycyzmem. Według ekspertów, każdego roku na całym świecie zużywa się ponad 320 milionów ton plastiku. W rzeczywistości prawie wszystkie sektory populacji wykorzystują ten materiał w taki czy inny sposób.
W tym sensie szacuje się, że w latach 1950-2015 wytwarzanie odpadów z tworzyw sztucznych wyniosło 6300 milionów ton na całym świecie. Stosowanie plastiku doprowadziło do jego akumulacji jako głównego zanieczyszczenia ziemi, rzek, jezior i oceanów.
Dzięki tej panoramie odkrycia zwierząt, które mogą powodować biodegradację plastiku, były długo oczekiwane. Następnie pokazujemy zachęcające dane na ten temat.
Robaki zjadające plastik: nowa nadzieja
Od lat pięćdziesiątych studiowało wielu badaczy zdolność owadów do zjadania tworzyw sztucznych i ich zdolność do uszkadzania materiałów opakowaniowych.
W rodzinie zidentyfikowano chrząszcze i larwy, które wykazywały to zachowanie Tenebrionidae, rodzina Anobiidae i rodzina Dermestidae. Jednak badania te z czasem straciły zainteresowanie.
Następnie, na początku lat siedemdziesiątych, wiele grup badawczych badało biodegradację polistyrenu (PS) w glebie, wodzie morskiej, osadach składowiskowych, osadzie czynnym i kompoście.
W ten sposób naukowcy ustalili, że niektóre owady o szczękach mogą żuć i jeść plastikowe opakowania, w tym folie opakowaniowe z polichlorku winylu (PVC), polietylenu (PE) i polipropylenu (PP). Jednak do niedawna niewiele było wiadomo na temat tego, czy spożyty plastik może ulegać biodegradacji w jelitach owada.
Jakie są robaki, które jedzą tworzywa sztuczne?
Niedawno grupa chińskich naukowców poinformowała, że woskowiny (larwy ćmy indyjskiej) Plodia interpunctella) potrafią żuć i jeść folie PE, oraz dwa szczepy bakteryjne, wyizolowane z jego jelita, zdolne do ich degradacji.
Ta sama grupa odkryła również, że mączniki, larwy chrząszcza Tenebrio molitor, Dużo większy niż robaki woskowe, może jeść styropian jako jedyną dietę.
Ponadto grupa badawcza z University of Cantabria poinformowała o biodegradacji PE przez larwy ćmy woskowej. Galeria mellonella. Wreszcie, ta zdolność do jedzenia plastiku jest również rozpoznawana w tzw. super robakach, larwy Zophobas morio, także z rodziny Tenebrionidae.
Sojusznicy czy wrogowie?
Ogólnie, te robaki są drugim stadium rozwojowym owada, który ma cztery etapy życia: jajko, larwa, poczwarka i osobnik dorosły. Są uważane za szkodniki, ponieważ pasożytują na plastrach miodu (robaki woskowe) lub magazynach zboża (robaki mączne), powodując duże straty ekonomiczne.
Oprócz, mączniki są również uważane za zasób. Larwy te stanowią dochodową paszę dla zwierząt dostępną na wielu targowiskach owadów i sklepach zoologicznych.
Larwy są masowo produkowane jako pokarm dla ptaków, gadów, płazów i ryb, wykorzystując jako podstawowy pokarm otręby, produkt uboczny rolnictwa. Ogólnie rzecz biorąc, można je łatwo hodować na świeżych płatkach owsianych, otrębach pszennych lub ziarnach z ziemniakami, kapustą, marchewką lub jabłkiem. Dalej, obornik wytwarzany przez mączniki mącznika jest sprzedawany jako nawóz.
Jaki jest mechanizm, który umożliwia biologiczną degradację plastiku?
W 2015 roku grupa chińskich naukowców wykazała, że szczep mącznika z Pekinu w Chinach może przetrwać miesiąc na samym plastiku.
Dzięki leczeniu robaków antybiotykami zdolność ta zniknęła, co sugeruje, że trawienie odbywało się za pośrednictwem aktywności mikrobiologicznej flory jelitowej. Badania te zostały poszerzone o szczepy robaków ze Stanów Zjednoczonych.
Tak więc obecnie wiadomo, że zdolność do degradacji plastiku jest szeroko rozpowszechniona wśród różnych szczepów robaków. Warto zauważyć, że poczyniono postępy, wiedząc, że wskaźniki degradacji PS znacznie się poprawiają poprzez uzupełnienie diety robaków konwencjonalnym źródłem pożywienia.
Ponadto naukowcy ustalili również, że larwy mącznika karmione tą mieszaną dietą mogą się rozmnażać i rodzić drugie pokolenie zdolne do degradacji PS.
Mikrobiom to tajna broń natury
Ta sama grupa badaczy, która prowadzi ten kierunek badań, przeprowadziła analizę mikrobiomu jelitowego mącznika Tenebrio molitor. Do tej pory naukowcom udało się ujawnić istnienie dwóch grup bakterii (Citrobacter sp. Tak Kosakonia sp.) silnie związany z biodegradacją PE i PS.
Ponadto udało im się zidentyfikować inne grupy bakterii, które są związane wyłącznie z biodegradacją każdego z tworzyw sztucznych. Te wyniki sugerują zdolność adaptacji mikrobiomu jelitowego robaka, co pozwala na degradację chemicznie różnych tworzyw sztucznych.
Badanie robaków żywiących się plastikiem potwierdza, że możliwa jest szybka biodegradacja PS w jelicie larwalnym. Wskazuje się zatem na obecność obiecującego procesu degradacji tworzyw sztucznych, który może okazać się przydatny w poprawie poziomu zanieczyszczeń w środowisku.
