Odkrycie żywiących się plastikiem larw lub robaków jest okryte iluzją i sceptycyzmem. Według ekspertów każdego roku na całym świecie zużywa się ponad 320 milionów ton plastiku. W rzeczywistości prawie wszystkie grupy społeczne wykorzystują ten materiał w taki czy inny sposób.
W tym sensie szacuje się, że w latach 1950-2015 na całym świecie wyprodukowano 6300 mln ton odpadów z tworzyw sztucznych. Stosowanie plastiku doprowadziło do jego akumulacji jako głównego zanieczyszczenia gruntów, rzek, jezior i oceanów.
W tym scenariuszu długo oczekiwano na odkrycia zwierząt, które mogą biodegradować plastik. Następnie przedstawiamy optymistyczne dane na ten temat.
Robaki jedzące plastik: nowa nadzieja
Od lat pięćdziesiątych XX wieku wielu badaczy badało zdolność owadów do zjadania plastiku i ich zdolność do niszczenia materiałów opakowaniowych.
Chrząszcze i larwy wykazujące takie zachowanie zostały zidentyfikowane w rodzinie Tenebrionidae, rodzinie Anobiidae i rodzinie Dermestidae. Jednak z czasem te badania straciły zainteresowanie.
Następnie, na początku lat siedemdziesiątych, wiele grup badawczych badało biodegradację polistyrenu (PS) w glebie, wodzie morskiej, osadach ze składowisk odpadów, osadzie czynnym i kompoście.
W ten sposób naukowcy ustalili, że niektóre owady szczękowe mogą żuć i zjadać 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 połknięty plastik może ulec biodegradacji w jelicie owada.
Jakie robaki jedzą plastik?
Niedawno grupa chińskich naukowców poinformowała, że robaki woskowe (larwy ćmy indyjskiej lub Plodia interpunctella) są w stanie żuć i zjadać folię PE, a dwa szczepy bakterii, wyizolowane z ich jelit, zdolne do ich degradacji .
Ta sama grupa odkryła również, że larwy mącznika młynarka, znacznie większe od robaków woskowych, mogą jeść styropian jako jedyną dietę.
Ponadto grupa badawcza z Uniwersytetu w Kantabrii zgłosiła biodegradację PE przez larwy mola woskowego Galleria mellonella. Wreszcie, ta zdolność do zjadania plastiku jest również rozpoznawana u tak zwanych super robaków, larw Zophobas morio, również z rodziny Tenebrionidae.
Sojusznicy czy wrogowie?
Ogólnie rzecz biorąc, te robaki są owadami w drugim stadium rozwojowym, które mają cztery etapy życia: jajo, larwa, poczwarka i postać dorosła. Są uważane za szkodniki, ponieważ pasożytują na plastrach miodu (robaki woskowe) lub magazynach zboża (robaki mącznika), powodując znaczne straty ekonomiczne.
Z drugiej strony larwy mącznika są również uważane za zasób. Te larwy stanowią dochodową paszę dla zwierząt dostępną na wielu targowiskach z owadami iw sklepach zoologicznych.
Larwy są produkowane masowo jako pokarm dla ptaków, gadów, płazów i ryb, przy użyciu otrębów, produktu ubocznego rolnictwa, jako podstawowego pożywienia. Ogólnie można je łatwo hodować na świeżym owsie, otrębach pszennych lub ziarnach z ziemniakami, kapustą, marchewką lub jabłkiem. Dodatkowo odchody wytwarzane przez mączniki są sprzedawane jako nawóz.
Jaki jest mechanizm umożliwiający biologiczną degradację plastiku?
W 2015 roku chińscy naukowcy wykazali, że szczep mącznika młynarka z Pekinu może przetrwać miesiąc na samym plastiku.
Podczas leczenia robaków antybiotykami zdolność ta zanikała, co sugeruje, że w trawieniu pośredniczy aktywność mikrobiologiczna flory jelitowej. Badania te zostały rozszerzone o szczepy robaków ze Stanów Zjednoczonych.
Tak więc obecnie wiadomo, że zdolność rozkładania plastiku jest powszechna wśród różnych szczepów robaków. Warto zauważyć, że poczyniono postępy, dowiadując się, że tempo degradacji PS ulega znacznej poprawie dzięki uzupełnieniu diety robaków konwencjonalnym źródłem pożywienia.
Ponadto naukowcy ustalili również, że larwy mącznika żywione tą mieszaną dietą mogą rozmnażać się i rodzić drugie pokolenie zdolne do degradacji PS.
Mikrobiom to tajna broń natury
Ta sama grupa naukowców, która prowadzi ten kierunek badań, przeprowadziła analizę mikrobiomu jelitowego mącznika młynarka Tenebrio molitor. Jak dotąd naukowcom udało się ujawnić istnienie dwóch grup bakterii (Citrobacter sp. i Kosakonia sp.) silnie związanych z biodegradacją PE i PS.
Ponadto byli w stanie zidentyfikować inne grupy bakterii, które są wyłącznie związane z biodegradacją każdego z tworzyw sztucznych. Wyniki te sugerują zdolność adaptacji mikrobiomu jelitowego robaka, umożliwiając mu degradację chemicznie różnych tworzyw sztucznych.
Badanie robaków żywiących się plastikiem potwierdza, że możliwa jest szybka biodegradacja PS w jelitach larw. Tym samym wskazuje się na obecność obiecującego procesu degradacji tworzyw sztucznych, który może być użyteczny w poprawie poziomu zanieczyszczenia środowiska.
