Hur supermaskar förvandlar polystyren till en hälsosam måltid
Ett av de största ekologiska problemen i dag är användningen av plast och dess nedbrytning. I naturen kan dessa föremål som härrör från petroleum endast bearbetas av mycket få organismer, vilket leder till en överdriven ackumulering som aldrig försvinner. Nyligen har man dock upptäckt så kallade supermaskar som kan omvandla polystyren – även kallat styrenplast – till mat.
Polystyren är en av de mest använda plasterna för livsmedelsförpackningar och hushållsmaskiner. Därmed är det knappast förvånande att det skapas överdrivet avfall som är farligt för miljön. Det är därför som existensen av dessa så kallade supermaskar, som omvandlar polystyren till mat, är så viktig. Lär dig mer om dem i följande artikel.
Varför är plast svårt att bryta ner?
Plast består av stora molekyler, som kallas makromolekyler, som skapas på konstgjord väg av mindre kolmolekyler. Denna process kallas polymerisering och gör att de har en hög kemisk tröghet. Det innebär att de inte är lika känsliga för oxidation, fukt eller angrepp av kemikalier.
Detta innebär att mikroorganismer – såsom bakterier, svampar och protozoer – har stora svårigheter att omvandla plast till organiskt material. Därför tar den naturliga nedbrytningen som borde ta bara några månader eller några år istället flera hundra år.
Tack vare sina inerta egenskaper har plasten blivit oerhört användbar för det mänskliga levernet. Detta eftersom den bidrar till att skydda livsmedel från naturlig nedbrytning. Men samma egenskap gör den till en allvarlig fara för ekosystemet eftersom det tar mellan 100 och 1 000 år för den att brytas ned.
Supermaskar som äter polystyren
En studie som publicerades i tidskriften Environmental Science & Technology nämner att olika arter av mjölmaskar kunde överleva i en miljö som var förorenad med polystyren. Dessutom kunde de smälta stora mängder av denna plast och omvandla den till koldioxid.
Dessa små maskar är egentligen mjölbaggslarver (Tenebrio spp.), så det är rejält förvånande att de hade en sådan förmåga. Till råga på allt kunde de överleva genom att helt enkelt äta polystyren utan att behöva någon annan typ av föda.
År 2022 insåg en grupp forskare vid University of Queensland (Australien) att mjölmasken inte var den enda som kunde äta polystyren. En annan skalbaggsart, Zophobas morio, hade också denna förmåga och genomförde till och med hela sin livscykel med enbart denna plast som föda.
Varför kallas de för supermaskar?
Det är viktigt att notera att nedbrytningen av polystyren inte leder till att den används som en livsmedelsresurs. Med andra ord innebär det enkla faktum att mjölmaskar kan sönderdela denna plast inte att de får näringsämnen genom att konsumera den. Åtminstone inte då det kommer till mjölbaggens larver, Tenebrio.
När det gäller Zophobas morio bryter maskarna ner polystyren och får energi och näring genom att göra det, vilket gör dem till supermaskar. Denna unika egenskap gör det möjligt att använda dem för att minska föroreningen av plastavfall.
Hur lyckas de bryta ned polystyren?
Supermaskarnas förmåga att bryta ned polystyren kommer från de mikroorganismer som lever i deras tarmar. Dessa små varelser bryter ner plastmolekylerna och frigör deras näringsämnen. Utan dem skulle polystyrenfragmenten passera genom hela matsmältningssystemet och komma ut oförändrade.
I laboratoriet kan 100 supermaskar bryta ned mellan 34 och 39 milligram styrenplast per dag. Ungefär 50 % av plasten används som näring, medan resten omvandlas till koldioxid.
Det sista steget
De mikroorganismer som bor i supermaskarnas tarm är mycket varierande och olika, eftersom var och en av dem stöder matsmältningen på olika sätt. Bland dem alla är det bara några få som verkligen hjälper till med förstörelsen och utnyttjandet av plastkomponenter. Därför använde forskarna metagenomik-tekniker för att analysera tarmfloran och hitta de ansvariga.
Även om det låter enkelt är processen tidskrävande och innebär att man måste analysera en enorm mängd data. Som ett resultat av detta lyckades man bara identifiera bakteriesläktena Pseudomonas, Rhodococcus och Corynebacterium som möjligen ansvariga.
Även om de inte identifierade vilken eller vilka gener som var inblandade i nedbrytningen av polystyren är denna forskning ett tydligt framsteg i kampen mot plastföroreningar. Det är mycket troligt att nästa steg kommer att fokusera på att hitta de enzymer som är ansvariga för detta fenomen. Detta skulle räcka för att producera dem syntetiskt och i stora mängder utan att förlita sig på masken.
Som ni ser kan det ta många år än innan problemet med plastföroreningar är löst. De nuvarande framstegen är dock lovande och förväntningarna är höga. I dagsläget kan vi bara hoppas att forskningen går smidigt och att mänskligheten snart kan njuta av dess fördelar.
Samtliga citerade källor har granskats noggrant av vårt team för att säkerställa deras kvalitet, tillförlitlighet, aktualitet och giltighet. Bibliografin för denna artikel ansågs vara tillförlitlig och av akademisk eller vetenskaplig noggrannhet.
- Sun, J., Prabhu, A., Aroney, S., & Rinke, C. (2022). Insights into plastic biodegradation: community composition and functional capabilities of the superworm (Zophobas morio) microbiome in styrofoam feeding trials. bioRxiv.
- Yang, Y., Yang, J., Wu, W. M., Zhao, J., Song, Y., Gao, L., … & Jiang, L. (2015). Biodegradation and mineralization of polystyrene by plastic-eating mealworms: Part 1. Chemical and physical characterization and isotopic tests. Environmental science & technology, 49(20), 12080-12086.
- Zielińska, E., Zieliński, D., Jakubczyk, A., Karaś, M., Pankiewicz, U., Flasz, B., … & Lewicki, S. (2021). The impact of polystyrene consumption by edible insects Tenebrio molitor and Zophobas morio on their nutritional value, cytotoxicity, and oxidative stress parameters. Food Chemistry, 345, 128846.
- Brandon, A. M., Gao, S. H., Tian, R., Ning, D., Yang, S. S., Zhou, J., … & Criddle, C. S. (2018). Biodegradation of polyethylene and plastic mixtures in mealworms (larvae of Tenebrio molitor) and effects on the gut microbiome. Environmental science & technology, 52(11), 6526-6533.
- Machona, O., Chidzwondo, F., & Mangoyi, R. (2022). Tenebrio molitor: possible source of polystyrene-degrading bacteria. BMC biotechnology, 22(1), 1-12.