Кишечная микрофлора зофобусов может разлагать инертный пенополистирол, позволяя личинкам насекомых питаться только им и при этом спокойно расти. Возможно, такая способность поможет создать новые технологии для утилизации пенопласта.
Чернотелки — крупное семейство жуков, к которому относятся и зофобусы (Zophobas morio). Это весьма неприхотливые при разведении насекомые, поэтому их личинки активно используют в качестве корма для домашних рептилий. А в будущем их, возможно, будут выращивать в еще более крупных масштабах — уже ради борьбы с загрязнением окружающей среды.
Новое исследование австралийских ученых показало, что личинки зофобусов могут поглощать пенополистирол — то есть обычный пенопласт, который сам по себе в естественных условиях разлагается крайне медленно. Об этом Кристиан Ринке (Christian Rinke) и его соавторы пишут в статье, опубликованной в журнале Microbial Genomics.
Пенополистирол — материал во многих смыслах замечательный, из-за чего применяется очень широко, прежде всего в качестве теплоизолятора в строительстве. Но это создает и огромные количества таких отходов, химически и биологически инертных, которые сами по себе в естественных условиях практически не разлагаются. Именно тут на помощь нам могут прийти жуки-зофобусы.
Кристиан Ринке и его коллеги из Университета Квинсленда проследили за состоянием личинок зофобусов в течение трех недель. При этом одну группу подкармливали отрубями, другую — пенопластом, а третью держали вовсе без пищи (что для этих насекомых не смертельно). В итоге насекомые, которые питались пенополистиролом, выглядели и вели себя совершенно нормально и даже немного набрали массу в сравнении с голодавшими. В свой срок они завершили жизненный цикл, превратившись в куколки, а затем и во взрослых особей. Все это указывает на то, что личинки благополучно усваивали органику даже из своего пенопластового рациона.
Ученым были знакомы прошлые работы на эту тему, которые связали способность насекомых поглощать синтетические полимеры с работой микробов, обитающих в их кишечнике. Поэтому Ринке с соавторами провели секвенирование микрофлоры личинок зофобусов: в итоге выяснилось, что в ее составе встречаются представители Pseudomonas, Rhodococcus и Corynebacterium, в геномах которых имеются ферменты, осуществляющие разложение полистирола.
В самом деле, ранее аналогичную способность переваривать пенополистирол при помощи микрофлоры продемонстрировали некоторые другие насекомые — в частности, личинки мучных хрущаков. Однако зофобусы как инструмент утилизации пенопласта выглядят более перспективными. Они крайне устойчивы, просты и дешевы в разведении, и процесс этот давно налажен. Возможно, специалистам понадобится лишь масштабировать уже существующее производство. А возможно, удастся обойтись биореакторами с культурами бактерий, которые смогут разлагать полистирол еще более эффективно.