Недавно ученые обнаружили, что личинки мучного червя могут питаться полистиролом. Полистирол, хорошо известный как пенопласт, широко используется в пищевой и электронной, а также промышленной упаковке. Традиционные методы переработки дорогостоящие и могут приводить к образованию загрязняющих веществ, поэтому изучение биологических способов утилизации этого пластика становится все более актуальным.
Группа ученых из Международного центра физиологии и экологии насекомых, обнаружили, что личинки кенийского мучного червя могут поедать полистирол и содержат в своих кишечниках бактерии, помогающие разлагать этот материал. Мучной червь — это личинка жука Alphitobius. Идеальные условия для его роста и размножения — теплые помещения с постоянным доступом к пище.
Хотя считается, что мучные черви родом из Африки, их можно встретить во многих странах по всему миру. Однако вид, особенности которого установили ученые, может быть подвидом рода Alphitobius. Сейчас проводятся дополнительные исследования, чтобы подтвердить эту гипотезу.
Также ученые изучили бактерии в кишечнике насекомых, чтобы определить, какие из них могут поддерживать процесс разложения пластика. Проблема пластиковых отходов является серьезной экологической угрозой по всему миру. В Африке степень такого загрязнения находится на критически высоком уровне из-за большого импорта пластиковых изделий, низкой культуры их повторного использования и недостатка инструментов переработки этих изделий. Используя микробы и ферменты, которые вырабатывают насекомые, ученые надеются выработать новые методы, которые помогут быстрее и эффективнее избавляться от пластиковых отходов.
В рамках исследования был проведен эксперимент, который длился больше месяца. У личинок было три варианта рациона: только полистирол, только отруби (богатый питательными веществами корм) или смесь полистирола и отрубей.
Результаты исследования показали, что выживаемость мучных червей, получавших полистирольные отруби, оказалась выше, тех, кто питался лишь полистиролом. Кроме того, они более эффективно перерабатывали пластик в сравнении со второй группой.
Хотя питание чистым полистиролом позволяло мучным червям выживать, им не хватало необходимых питательных элементов, чтобы эффективно расщеплять полимер.
Анализ кишечника мучного червя показал, что состав бактерий меняется в зависимости от рациона, что важно для изучения микробов, участвующих в расщеплении пластика. У личинок, поедающих полистирол, увеличивается количество протеобактерий и Firmicutes — бактерий, которые способны расщеплять сложные вещества. Такие бактерии, как Kluyvera, Lactococcus, Citrobacter и Klebsiella, вырабатывают ферменты, способные разлагать синтетические пластмассы и при масштабном использовании не вредят ни насекомым, ни окружающей среде. Обилие бактерий указывает на то, что, скорее всего, мучные черви не способны естественным образом поедать пластик, но бактерии в их кишечнике адаптируются, чтобы помочь в его расщеплении.
Способность кенийского мучного червя потреблять полистирол позволяет предположить, что он может играть роль в естественном сокращении количества отходов, особенно тех видов пластика, которые устойчивы к традиционным методам переработки. В будущих исследованиях ученые планируют сосредоточиться на идентификации конкретных штаммов бактерий, участвующих в разложении полистирола, и изучении их ферментов. А также надеются выяснить, можно ли производить ферменты в промышленных масштабах для переработки отходов.
Ранее ученые из Японии и Таиланда обнаружилимикропластик во всех трех частях анатомии кораллов: в слизистом слое, тканях и скелете. Это открытие дало новые сведения о «пропавшем пластике» — около 70% пластиковых отходов в океанах не найдены. Исследователи предполагают, что кораллы поглощают микропластик из окружающей воды.