Odkryli, że larwy kochają jeść tworzywa. To świetna wiadomość dla Afryki
Naukowcy odkryli nowy sposób na zwalczanie zanieczyszczenia tworzywami sztucznymi: larwy mącznika z Kenii, które potrafią zjadać polistyren. To pierwsze takie odkrycie w Afryce, co otwiera nowe możliwości w walce z odpadami na kontynencie.
Zespół badaczy z Międzynarodowego Centrum Fizjologii i Ekologii Owadów odkrył, że larwy mącznika mniejszego, należącego do rodzaju Alphitobius, potrafią rozkładać polistyren, który jest powszechnie stosowany do produkcji styropianu.
Ten rodzaj tworzywa jest szeroko stosowany także w opakowaniach spożywczych, elektronicznych i przemysłowych, a jego recykling jest trudny i kosztowny. "To pierwsze tego rodzaju odkrycie w Afryce, które może mieć istotne znaczenie w zarządzaniu odpadami z tworzyw sztucznych" - pisze w portalu "The Conversation" autorka badania, Fathiya Khamis.
Jak larwy mącznika rozkładają tworzywa sztuczne?
Mącznik mniejszy, będący larwalną formą chrząszcza z rodziny czarnuchowatych, rozwija się przez 8–10 tygodni i jest powszechnie spotykany w hodowlach drobiu, gdzie znajduje odpowiednie warunki do wzrostu. Choć mączniki te występują na całym świecie, badacze podejrzewają, że kenijska odmiana może stanowić specyficzny podgatunek przystosowany do lokalnych warunków.
Larwy te mają zdolność przeżuwania polistyrenu dzięki bakteriom zamieszkującym ich przewód pokarmowy. "W żołądkach larw znaleźliśmy bakterie, które wspomagają proces degradacji tworzyw sztucznych" - tłumaczy Khamis. Wstępne analizy wskazują, że obecność bakterii z rodzin Proteobacteria i Firmicutes odgrywa kluczową rolę w procesie rozkładu tego materiału.
Naukowcy przeprowadzili miesięczny eksperyment, w którym larwy mącznika były karmione różnymi dietami: wyłącznie polistyrenem, wyłącznie otrębami oraz mieszanką polistyrenu i otrębów. Okazało się, że larwy karmione połączeniem polistyrenu i otrębów przeżywały dłużej i konsumowały tworzywo bardziej efektywnie niż te, które żywiły się samym polistyrenem.
To pokazuje, że zróżnicowana dieta sprzyja optymalnemu rozkładowi tworzyw sztucznych. Podczas trwania eksperymentu larwy z grupy karmionej mieszaną dietą były w stanie rozłożyć ok. 11,7 proc. całkowitej ilości podanego im polistyrenu.
Znaczenie bakterii w rozkładzie plastiku
Badacze przeanalizowali bakterie występujące w przewodzie pokarmowym larw, odkrywając, że ich skład zmienia się w zależności od diety. W przypadku larw żywionych polistyrenem, w ich jelitach znajdowano wyższe stężenie bakterii, takich jak Kluyvera, Lactococcus, Citrobacter i Klebsiella, które są znane ze zdolności do rozkładu tworzyw sztucznych. "Bakterie te produkują enzymy, które mogą trawić syntetyczne polimery" - wyjaśnia Khamis.
Naukowcy uważają, że larwy mogą nie posiadać naturalnej zdolności do jedzenia tworzyw, a zmiany w składzie bakterii w jelitach są reakcją adaptacyjną na nową dietę. To odkrycie daje jednak nadzieję na opracowanie nowych mikrobiologicznych metod recyklingu, które mogą być stosowane na dużą skalę.
Podobne zdolności do konsumpcji tworzyw sztucznych wykazano już u innych gatunków owadów, takich jak mącznik żółty (Tenebrio molitor) czy drewnojad (Zophobas morio), ale badania te koncentrowały się na owadach z innych kontynentów. Badanie przeprowadzone przez Khamis jest unikalne, gdyż dotyczy owada rodzimego dla Afryki, co może dostarczyć nowych wskazówek i rozwiązań dla zarządzania odpadami na tym kontynencie.
"Możliwość wykorzystania mączników kenijskich do rozkładu tworzyw sztucznych może przyczynić się do naturalnej redukcji odpadów, szczególnie tych, które opierają się tradycyjnym metodom recyklingu" – zauważa Khamis. W przyszłości naukowcy zamierzają skupić się na izolacji specyficznych szczepów bakterii i enzymów zaangażowanych w proces degradacji polistyrenu, aby sprawdzić, czy mogą być produkowane na większą skalę i stosowane w recyklingu.
