Может ли раскрытие тайны пищеварения мучного червя решить пластиковый кризис?
Ученые уже давно знают о способности мучных червей есть определенные пластмассы. Теперь исследователи изучают, что происходит внутри личинок.
“Чтобы съесть за неделю одну чашку из пенополистирола, требуется от 3000 до 4000 мучных червей примерно, и именно бактерии, живущие в их кишечнике, разрушают пластик”, — говорит Аня Малави Брэндон, кандидат наук из Стэнфордского университета.
Когда мучные черви поедают полистирол - материал, используемый в пенополистироле и часто встречающийся в упаковке, - они выделяют половину его в виде углекислого газа, а некоторые - в виде частично разложившихся частиц, вызывая тем самым опасения, что могут усугубить растущую проблему микропластика. Но использование процесса пищеварения может открыть новые возможности в обращения с пластиковыми отходами.
Брэндон, эксперт по устойчивому развитию и биопластикам, входит в команду, которая в прошлом году опубликовала исследование, показывающее, что мучные черви могут есть полистирол, а также полиэтилен - один из наиболее широко используемых пластиков в мире.
Оказалось, что при поедании полистирола мучные черви выделяют антипирен, который иногда добавляют в пластик. Это означало, что токсичные химические вещества не накапливаются внутри мучных червей и не передаются по пищевой цепочке, если их использовать в качестве богатой белком пищи для домашнего скота.
Дальнейшие исследования выделили бактерии, поедающие пластик, обнаруженные в кишечнике мучных червей, которые вырастили отдельно, вне микроорганизмов.
«Интересно, что идентифицированные нами бактерии не являются совершенно новыми - это бактерии, которые раньше были связаны с разложением других загрязнителей окружающей среды», - говорит Брэндон.
«Это показывает, что в правильной окружающей среде эти уже известные бактерии способны к разложению пластика», - продолжает она. «Это означает, что другие бактерии, которые, как известно, расщепляют другие химические вещества, могут разрушать пластик при правильных условиях».
Брэндон говорит, что разложение пластика бактериями вне мучного червя в настоящее время происходит медленнее, это делают сами личинки.
Загрязнение пластиком - одна из самых острых экологических проблем. В недавнем отчете Pew Charitable Trusts прогнозировалось, что к 2040 году объем пластика, попадающего в океан, может почти утроиться и достигнуть 29 миллионов метрических тонн в год. В нем также говорится, что «единого решения не существует», но что «амбициозная стратегия утилизации» может сократить загрязнение пластиковыми отходами на 31-45%.
Брэндон говорит, что для того, чтобы мучные черви стали жизнеспособным решением для вторичной переработки, необходима система для сбора и обработки частично переваренного пластика, который они выделяют.
Тогда было бы легче контролировать использование бактерий в чанах биореактора, и при этом не возникало бы остатков пластика. Есть даже возможность использовать бактерии для разложения пластмасс на мономеры, строительные блоки для других пластмасс.
На данный момент испытания с бактериями продолжаются. «Мы все еще немного далеки от того, чтобы сделать это в масштабно, - говорит она, - но с нашим новым исследованием мы разработали систему, которая позволит нам двигаться намного быстрее. Надеюсь, это будет жизнеспособная технология".