Jak super robaki zamieniają styropian w zdrowy posiłek

Mimo że robaczki są zdolne do rozkładu styropianu, ich metabolizm i wzrost ulegają poważnym zaburzeniom. Z tego powodu nie uważa się za dobry pomysł, aby używać ich bezpośrednio do degradacji tworzyw sztucznych.

Napisane i zweryfikowane przez biologa Cesar Paul Gonzalez Gonzalez.

Ostatnia aktualizacja: 27 grudnia, 2022

Jednym z największych problemów ekologicznych jest dziś stosowanie tworzyw sztucznych i ich degradacja. W przyrodzie te przedmioty z ropy naftowej są przetwarzane przez bardzo niewiele zwierząt, co prowadzi do nadmiernej akumulacji, której nigdy nie można rozwiązać. Ostatnio jednak opisano kilka super robaki, które są w stanie przekształcić styropian (rodzaj plastiku) w pokarm.

Polistyren ekstrudowany, zwany również styropianem, jest jednym z najczęściej stosowanych tworzyw sztucznych do produkcji opakowań spożywczych, a nawet sprzętu AGD. Z tego powodu normalne jest, że jego odpady są nadmierne i niebezpieczne dla środowiska. Dlatego tak ważne jest istnienie supergigantów, które przerabiają styropian na jedzenie. Dowiedz się o nich więcej w przestrzeni poniżej.

Dlaczego tworzywa sztuczne są trudne do rozkładu?

Tworzywa sztuczne składają się z olbrzymich cząsteczek zwanych makrocząsteczkami, które są sztucznie tworzone z mniejszych cząsteczek węgla. Proces ten nazywa się polimeryzacją i powoduje, że mają one dużą obojętność chemiczną. Oznacza to, że nie są tak podatne na utlenianie, wilgoć czy działanie niektórych substancji chemicznych.

Oznacza to, że mikroorganizmom, takim jak bakterie, grzyby i pierwotniaki, bardzo trudno jest przekształcić tworzywa sztuczne w materię organiczną. Dlatego naturalny rozkład, który powinien trwać tylko kilka miesięcy lub kilka lat, trwa kilkaset lat.

Dzięki swoim obojętnym właściwościom tworzywa sztuczne stały się bardzo przydatne w życiu człowieka, pomagając chronić żywność przed naturalną degradacją. Jednak właśnie ta zdolność sprawia, że stanowią one poważne zagrożenie dla ekosystemu, ponieważ ich rozpad trwa od 100 do 1000 lat.

Styropianożerne superrobaki

Badanie opublikowane w czasopiśmie Nauka o środowisku i technologiaBadanie wykazało, że różne gatunki mączników były w stanie przeżyć w środowisku zanieczyszczonym polistyrenem. Co więcej, były w stanie strawić duże ilości plastiku i przekształcić go w dwutlenek węgla.

Te małe robaczki są w rzeczywistości larwami chrząszcza mącznika (Tenebrio spp.), więc to, że mają taką zdolność, było bardzo zaskakujące. Co więcej, mogły przetrwać, po prostu zjadając polistyren bez żadnego innego pożywienia.

W 2022 roku naukowcy z Uniwersytetu w Queensland (Australia) zdali sobie sprawę, że mączniak nie jest jedynym osobnikiem, który może zjadać polistyren. Inny gatunek chrząszcza, Zophobas morio, również posiadał tę zdolność, a nawet zakończył cały cykl życia, żywiąc się wyłącznie plastikiem.

Dlaczego nazywa się je super robakami?

Należy zaznaczyć, że degradacja polistyrenu nie prowadzi do jego wykorzystania jako surowca spożywczego. Innymi słowy, prosty fakt, że mączniki są w stanie rozłożyć ten plastik, nie oznacza, że uzyskują składniki odżywcze z jego spożywania. Tak jest w przypadku larw należących do rodzaju Tenebrio.

Jak rozkładają polistyren?

Zdolność super robaki do rozkładu polistyrenu zapewniają mikroorganizmy zamieszkujące ich wnętrzności. Te maleńkie stworzenia rozbijają cząsteczki plastiku i uwalniają składniki odżywcze. Bez nich fragmenty styropianu przeszłyby przez cały układ pokarmowy i wyszłyby w niezmienionej postaci.

W laboratorium 100 super robakami jest w stanie rozłożyć od 34 do 39 miligramów styropianu dziennie. Około 50% plastiku zostanie wykorzystane jako składniki odżywcze, a reszta zostanie przekształcona w dwutlenek węgla.

Ostatni krok

Mikroorganizmy zamieszkujące jelita nadrodziny są bardzo różnorodne i odmienne, każdy z nich w inny sposób wspomaga trawienie. Spośród nich tylko kilka to te, które naprawdę pomagają niszczyć i utylizować składniki tworzyw sztucznych. Z tego powodu naukowcy wykorzystali techniki metagenomiki, aby przeanalizować mikrobiotę jelitową i znaleźć winowajców.

Choć brzmi to prosto, proces ten jest czasochłonny i wymaga analizy ogromnej ilości danych. W rezultacie udało się jedynie zidentyfikować bakterie z rodzajów Pseudomonas, Rhodococcus i Corynebacterium jako możliwych winowajców.

Chociaż nie udało się ustalić, który gen lub geny były zaangażowane w degradację polistyrenu, badania te stanowią wyraźny krok naprzód w walce z zanieczyszczeniem plastikiem. Jest bardzo prawdopodobne, że następny krok będzie polegał na znalezieniu enzymów odpowiedzialnych za to zjawisko. To wystarczyłoby, żeby produkować je syntetycznie i w dużych ilościach, nie polegając na robakach.

Jak widzisz, może minąć jeszcze kilka lat, zanim problem zanieczyszczenia plastikiem zostanie rozwiązany. Jednak obecne postępy są obiecujące, a oczekiwania duże. W tej chwili możemy tylko mieć nadzieję, że badania przebiegną bez zakłóceń i że ludzkość wkrótce będzie mogła korzystać z ich dobrodziejstw.