Злоупотребата с пчеларите може да предложи решение на нашия пластичен проблем

Anonim

Победата на пчеларите може да предложи решение на нашия пластичен проблем

Заобикаляща среда

Лиза-Ан Лий

25 април 2017 г.

3 снимки

Wax червеи обикновено се хранят с пчелен восък (оттук и името им), но според това ново проучване, те също не са против полиетилен (Credit: César Hernández / CSIC)

Пластмасовите торбички са срам от съвременния живот. Докато четете това, почти два милиона от тях се използват по целия свят точно сега. Докато приключи годината, вероятно броят им ще достигне трилиони, завършващи на депа, океани, потоци и храносмилателни пътища на морски животни. С течение на годините учени предлагат различни решения, за да се справят с този проблем, от разработването на начини да му дадете втори живот, за да направите по-екологични и по-устойчиви пластмаси. Но природата може да има по-просто решение: восъчни червеи.

За всеки, който държи пчелите, восъчните червеи, които всъщност са ларва на восък молец, са паразити, които се хранят с пчелен восък, причинявайки щети на пчелен восък гребени и в някои случаи, унищожаване на отслабени кошери изцяло. По случайност, това доведе авторката и любителската пчеларка Федерица Берточини от Института по биомедицина и биотехнологии в Кантабрия в Испания, за да се препънат на неочакваната способност на гъсениците да дъвчат и всъщност да смилат пластмаса.

Бяха свършили кратка работа с пластмасовата чанта, в която са ги поставили и които след около 40 минути (това са около два дупки на червей на всеки час) се превърнаха в дупки и я превърнаха в загадъчна бъркотия 12 часа по-късно. Като се има предвид, че пластмасовите торбички имат известно дълго време да се разпаднат, това откритие може да има важни последици, за да се помогне да се отървем от полиетиленовите пластмасови отпадъци в депата и океаните, казват изследователите.

През последните години учените откриха организми като бактерии и брадавици, които са в състояние да смилат съответно PET и стиропор. Въпреки това, когато става въпрос за скорост, няма конкурс: восъчните червеи са пластмасови ястия.

Според предишни проучвания е нужно 100 яйца за 24 часа, за да проникнат през 39 милиграма стиропор и бактериите шест седмици, за да разрушат тънко фолио от PET с температури, поддържани на 86 градуса по Целзий (30 градуса по Целзий). да бъде около 0, 13 милиграма на ден. Група от 100 восъчни червеи, от друга страна, поглъщаха 92 милиграма пластмаса само за половин ден.

Заслужава да се отбележи, че те са в състояние да запазят смилането на полиетилен, дори когато те не са нищо повече от мух. Изследователите са искали да бъдат сигурни, че гъсениците разграждат пластмасата, а не само да се измъкнат от чантата, така че те да разпръснат някои от тях нагоре и да намалят получената паста върху чантите, което разгради около 13 процента от пластмасата. Анализът на разградената пластмаса показва, че гъсениците са превръщали полиетилена в етилен гликол - доказателство, че го е усвоил.

"Гъсениците не просто изяждат пластмасата, без да променят химическия си състав", казва съавторът Паоло Бомбели, биохимик от университета в Кеймбридж. "Показахме, че полимерните вериги в полиетиленовата пластмаса всъщност са разбити от восъчните червеи."

Как точно правят червеите на восък? Изследователите вярват, че това вероятно има нещо общо с факта, че полиетиленът и пчеловият восък, които гъсеници обикновено се хранят, споделят подобна химическа структура. Следователно, вероятно е разграждането на пчелен восък, който съдържа разнообразна смес от липидни съединения, и полиетиленът включва разграждане на подобни видове химически връзки.

"Восъкът е полимер, нещо като естествена пластмаса, и има химическа структура, която не е различна от полиетилена", обяснява Берточини.

Значи това означава, че восъчните червеи ще бъдат приспособени към депата за в бъдеще? Не точно. Депата са анаеробни среди и липсата на кислород означава, че бъговете няма да могат да оцелеят на тези места. Напротив, учените се надяват да идентифицират и изолират ензимите на восъчните червеи, разграждащи ензимите от пластика, така че да могат да бъдат увеличени и използвани в промишлени приложения.

"Гъсеницата произвежда нещо, което нарушава химическата връзка, може би в слюнчените й жлези или симбиотична бактерия в червата", казва Бомбели. Следващите стъпки за нас ще бъдат да се опитаме да идентифицираме молекулярните процеси в тази реакция и да видим дали можем да изолираме отговорния ензим. Ако един ензим е отговорен за този химичен процес, неговото възпроизвеждане в голям мащаб, използвайки биотехнологични методи, да бъде постижимо. "

Изследването е публикувано в Current Biology .

Източник: Университета в Кеймбридж

Wax червеи обикновено се хранят с пчелен восък (оттук и името им), но според това ново проучване, те също не са против полиетилен (Credit: César Hernández / CSIC)

Дупки, направени от гладен восък червей (Кредит: Паоло Bombelli)

Може ли куражът на пластмасовата гъсеница да държи решението на нашия проблем с отпадъците от пластмасови торбички? (Кредит: César Hernández / CSIC)