Пластмассы играют фундаментальную роль в современной жизни, но их устойчивость к биоразложению делает их очень сложными для утилизации. Новое исследование показывает, что «пластоядные» гусеницы могут метаболически разлагать пластик за несколько дней, а не десятилетий, и хранить его внутри организма в виде жира.
В 2017 году новаторское исследование показало, что гусеницы большой восковой моли (Galleria mellonella), известные как восковые черви, могут разлагать полиэтиленовый пластик. Полиэтилен — самый распространённый в мире пластик, ежегодно в мире производится более 100 миллионов тонн полиэтилена. Полиэтилен химически стоек, что делает его устойчивым к разложению, и для его полной деградации могут потребоваться десятилетия или даже сотни лет.
«Около 2000 восковых червей могут разрушить целый полиэтиленовый пакет всего за 24 часа, хотя мы считаем, что добавление в пищу стимуляторов питания, таких как сахар, может значительно сократить необходимое количество червей», — говорит доктор Брайан Кассоне, профессор кафедры биологии насекомых-вредителей и переносчиков инфекций биологического факультета Брэндонского университета, Канада. «Однако понимание биологических механизмов и последствий биодеградации пластика является ключевым моментом для использования восковых червей в крупномасштабных работах по переработке пластика».
Используя комплекс методов, охватывающих физиологию животных, материаловедение, молекулярную биологию и геномику, доктор Кассоне и его команда изучили интересную взаимосвязь между восковыми червями, их бактериальным микробиомом и их потенциалом для крупномасштабного биоразложения пластика, а также возможные последствия для здоровья и выживаемости восковых червей.
Исследование показало, что восковые черви метаболически перерабатывают пластик в липиды и хранят их в виде жира в организме. «Это похоже на то, как если бы мы ели стейк — если мы потребляем слишком много насыщенных и ненасыщенных жиров, они откладываются в жировой ткани в виде липидных запасов, а не используются в качестве энергии», — говорит доктор Кассоне.
Хотя восковые черви охотно потребляют полиэтилен, данное исследование также показывает, что в конечном итоге это заканчивается их быстрой смертью. «Они не выживают дольше нескольких дней на диете, состоящей только из полиэтилена, и значительно теряют в весе», — говорит доктор Кассоне. «Однако мы с оптимизмом смотрим на то, что нам удастся разработать добавку, которая не только восстановит их жизнеспособность до естественного уровня, но и превзойдёт его».
Доктор Кассоне и его команда определили два способа, с помощью которых восковые черви могли бы способствовать решению продолжающегося кризиса загрязнения окружающей среды пластиком. «Во-первых, мы можем массово выращивать восковых червей на диете с добавлением полиэтилена в рамках перерабатываемой экономики», — говорит он. «Во-вторых, мы могли бы изучить возможные пути биоразложения пластика вне животного».
В качестве бонуса, массовое производство восковых червей также создаст значительный избыток биомассы насекомых, что может стать дополнительной экономической возможностью в аквакультуре. «Наши предварительные данные свидетельствуют о том, что они могут стать частью очень питательного рациона для промысловых рыб», — говорит доктор Кассоне.
Источник: habr.com