Jednym z największych współczesnych problemów ekologicznych jest zużycie tworzyw sztucznych i ich degradacja. W naturze te produkty ropopochodne są przetwarzane przez bardzo niewiele zwierząt, co prowadzi do nadmiernej akumulacji, której nigdy nie można zaradzić. Jednak niedawno opisano niektóre superrobaki zdolne do przekształcania styropianu (rodzaj plastiku) w żywność.
Polistyren ekstrudowany, zwany także styropianem, jest jednym z najczęściej stosowanych tworzyw sztucznych do pakowania żywności, a nawet sprzętu AGD. Z tego powodu normalne jest, że ich odpady są nadmierne i niebezpieczne dla środowiska.Dlatego tak ważne jest istnienie superrobaków, które zamieniają styropian w pożywienie. Dowiedz się więcej o nich w poniższej przestrzeni.
Dlaczego tworzywa sztuczne są trudne do degradacji?
Plastiki składają się z gigantycznych cząsteczek zwanych makrocząsteczkami, które są sztucznie tworzone z mniejszych cząsteczek węgla. Ten proces nazywa się polimeryzacją i powoduje, że mają one dużą obojętność chemiczną. Innymi słowy, nie są tak podatne na utlenianie, wilgoć czy działanie niektórych produktów chemicznych.
Oznacza to, że mikroorganizmy, takie jak bakterie, grzyby i pierwotniaki, mają bardzo duże trudności z przekształceniem tworzyw sztucznych w materię organiczną. Dlatego naturalny rozkład, który powinien trwać tylko kilka miesięcy lub kilka lat, trwa kilkaset lat.
Dzięki swoim obojętnym właściwościom tworzywa sztuczne stały się zbyt przydatne dla ludzkiego życia, ponieważ pomagają chronić żywność przed naturalną degradacją.Jednak ta sama zdolność czyni je poważnym zagrożeniem dla ekosystemu, ponieważ ich rozkład trwa od 100 do 1000 lat.
Superrobaki jedzące polistyren
W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Environmental Science & Technology wspomniano, że różne gatunki mącznika mogą przetrwać w środowisku zanieczyszczonym polistyrenem. Ponadto były w stanie strawić duże ilości tego plastiku i przekształcić go w dwutlenek węgla.
Te małe robaki to w rzeczywistości larwy chrząszcza zbożowego (Tenebrio spp.), więc to zbyt zaskakujące, że mają taką zdolność. Jakby tego było mało, mogły przeżyć, jedząc tylko styropian bez żadnego innego rodzaju suplementu diety.
W 2022 roku grupa naukowców z University of Queensland (Australia) zdała sobie sprawę, że mącznik młynarek nie jest jedynym, który może spożywać polistyren.Inny gatunek chrząszcza, zwany Zophobas morio, również posiadał tę zdolność, a nawet ukończył cały swój cykl życiowy, mając tylko ten plastik jako pożywienie.
Dlaczego nazywają się superrobakami?
Należy zauważyć, że degradacja polistyrenu nie prowadzi do wykorzystania go jako surowca spożywczego. Patrząc z innej perspektywy, sam fakt, że larwy mącznika są w stanie rozłożyć ten plastik, nie oznacza, że pozyskują składniki odżywcze z jego spożycia. Tak dzieje się z larwami należącymi do rodzaju Tenebrio.
W przypadku Zophobas morio robaki rozkładają styropian i zyskują w ten sposób energię i składniki odżywcze, co czyni je super robakami. Dzięki tej unikalnej właściwości otwierają się możliwości wykorzystania ich do zmniejszenia zanieczyszczenia odpadami z tworzyw sztucznych.
Jak udaje Ci się zdegradować styropian?
Zdolność superrobaków do rozkładania polistyrenu zapewniają mikroorganizmy zamieszkujące ich jelita.Te małe istoty niszczą cząsteczki plastiku i uwalniają zawarte w nich składniki odżywcze. Bez nich fragmenty styropianu przeszłyby przez cały układ pokarmowy i pozostały niezmienione.
W laboratorium 100 superrobaków jest w stanie rozłożyć od 34 do 39 miligramów styropianu dziennie. Około 50% plastiku zostanie wykorzystane jako składniki odżywcze, a reszta zostanie przekształcona w dwutlenek węgla.
Ostatni krok
Mikroorganizmy zasiedlające jelita superworms są bardzo różnorodne i różne, ponieważ każdy z nich wspomaga trawienie w inny sposób. Wśród nich tylko kilka naprawdę wspiera niszczenie i wykorzystywanie plastikowych elementów. Z tego powodu naukowcy wykorzystali techniki metagenomiczne do analizy mikroflory jelitowej i znalezienia winowajców.
Choć brzmi to prosto, proces ten jest czasochłonny i wymaga analizy ogromnej ilości danych. Dzięki temu jedyne, co udało się osiągnąć, to zidentyfikowanie rodzajów bakterii Pseudomonas, Rhodococcus i Corynebacterium jako możliwych winowajców.
Chociaż nie zidentyfikowano genu lub genów biorących udział w degradacji polistyrenu, badania te stanowią wyraźny postęp w walce z zanieczyszczeniem plastikiem. Bardzo prawdopodobne, że kolejnym krokiem będzie poszukiwanie enzymów odpowiedzialnych za to zjawisko. To wystarczyłoby, aby wyprodukować je syntetycznie iw dużych ilościach bez polegania na robaku.
Jak widać, rozwiązanie problemu zanieczyszczenia plastikiem może zająć jeszcze kilka lat. Obecne wydarzenia są jednak obiecujące, a oczekiwania wysokie. W tym momencie pozostaje tylko mieć nadzieję, że śledztwo przebiegnie gładko i że ludzkość wkrótce skorzysta z jego dobrodziejstw.