کشف کرم پلاستیک‌خوار

یک کشف جدید هیجان انگیز در مبارزه با آلودگی پلاستیکی رخ داده است و آن یک لارو میل‌ورم (mealworm) است که پلی استیرن می‌خورد.

به گزارش ایسنا، این حشرات تازه کشف شده، به گروه کوچکی از حشرات ملحق می‌شوند که مشخص شده است قادر به نابودی پلاستیک آلوده کننده محیط هستند. البته این اولین باری است که یک گونه حشره بومی آفریقایی پیدا شده است که این کار را انجام می‌دهد.

پلی استرین، یک ماده پلاستیکی است که به طور گسترده در بسته بندی مواد غذایی، الکترونیکی و صنعتی استفاده می‌شود. نابود کردن آن دشوار است و در نتیجه ماده‌ای بادوام به شمار می‌رود. روش‌های بازیافت سنتی آن مانند پردازش شیمیایی و حرارتی، گران هستند و می‌توانند آلاینده ایجاد کنند. این یکی از دلایلی بود که محققان می‌خواستند روش‌های زیستی مدیریت این زباله‌های پایدار را بررسی کنند.

آنها دریافته‌اند لارو میل‌ورم کنیایی می‌تواند پلی استیرن را بجود و باکتری‌هایی را در روده خود دارد که به تجزیه این مواد کمک می‌کند.

کرم میل‌ورم، لارو سوسک تیره آلفیتوبیوس (Alphitobius) است. دوره لاروی بین هشت تا ۱۰ هفته طول می‌کشد. میل‌ورم بیشتر در مراکز پرورش طیور یافت می‌شود که گرم هستند و می‌توانند منبع غذایی ثابتی را ارائه دهند.

اگرچه تصور می‌شود که منشا کرم‌های میل‌ورم از آفریقا باشد، اما می‌توان آنها را در بسیاری از کشور‌های جهان یافت. با این حال، گونه‌ای که محققان در مطالعه خود شناسایی کردند، می‌تواند زیرگونه‌ای از جنس آلفیتوبیوس باشد. آنها در حال انجام تحقیقات بیشتر برای تایید این احتمال هستند.

مطالعه محققان همچنین باکتری روده حشره را بررسی کرد. آنها می‌خواستند جوامع باکتریایی را شناسایی کنند که ممکن است از فرآیند تخریب پلاستیک حمایت کنند.

سطح آلودگی پلاستیک در برخی از کشور‌های آفریقایی بسیار بالا است. اگرچه زباله‌های پلاستیکی یک مسئله مهم زیست محیطی در سطح جهان به شمار می‌رود، آفریقا به دلیل واردات زیاد محصولات پلاستیکی، بازیافت کم و عدم استفاده چندباره این محصولات، با چالش خاصی مواجه است.

با مطالعه این «پلاستیک خواران» طبیعی، امید می‌رود که ابزار جدیدی ایجاد شود که به خلاص شدن از شر زباله‌های پلاستیکی به شکلی سریع‌تر و کارآمدتر کمک کند. به جای رهاسازی تعداد زیادی از این حشرات در مکان‌های دفن زباله، می‌توان از میکروب‌ها و آنزیم‌هایی که آنها در کارخانه‌ها، محل‌های دفن زباله و مکان‌های پاکسازی تولید می‌کنند، استفاده کنیم. این بدان معناست که می‌توان با زباله‌های پلاستیکی به روشی که مدیریت آن در مقیاس بزرگ، آسان‌تر باشد، مقابله کرد.

یافته‌های مهم

محققان آزمایشی را انجام دادند که بیش از یک ماه به طول انجامید. به لارو‌ها فقط پلی استیرن یا سبوس یا ترکیبی از هر دو داده شد.

محققان دریافتند که میل‌ورم‌ها با رژیم غذایی حاوی پلی استیرن و سبوس بیشتر از کرم‌هایی که تنها با پلی استیرن تغذیه شدند، زنده ماندند. این امر نشان می‌دهد که باید اطمینان حاصل کرد که این حشرات دارای رژیم غذایی غنی از مواد مغذی باشند. میل‌ورم‌ها در رژیم غذایی پلی استیرن و سبوس توانستند تقریبا ۱۱.۷ درصد از کل پلی استیرن را در طول دوره آزمایشی تجزیه کنند.

باکتری‌های روده

تجزیه و تحلیل روده میل‌ورم تغییرات قابل توجهی را در ترکیب باکتریایی روده آنها بسته به رژیم غذایی نشان داد. درک این تغییرات در ترکیب باکتری‌ها بسیار مهم است، زیرا نشان می‌دهد که کدام میکروب‌ها به طور فعال در تجزیه پلاستیک نقش دارند. این به ما کمک می‌کند تا باکتری‌ها و آنزیم‌های خاصی را که می‌توان برای تخریب پلاستیک از آنها استفاده کرد، جدا کنیم.

مشخص شد که روده لارو‌های تغذیه شده با پلی استیرن حاوی سطوح بالاتری از پروتئوباکتری‌ها و فیرمیکوت‌ها است. اینها باکتری‌هایی هستند که می‌توانند با محیط‌های مختلف سازگار شوند و طیف وسیعی از مواد پیچیده را تجزیه کنند. باکتری‌هایی مانند کلویورا، لاکتوکوکوس، سیتروباکتر و کلبسیلا نیز فراوان بودند. آنها به تولید آنزیم‌هایی با قابلیت هضم پلاستیک‌های مصنوعی معروف هستند. این باکتری در صورت استفاده در مقیاس زیاد، برای حشره یا محیط زیست مضر نخواهد بود.

فراوانی باکتری‌ها نشان می‌دهد که آنها نقش مهمی در تجزیه پلاستیک دارند. این ممکن است به این معنی باشد که میل ورم‌ها ممکن است به طور طبیعی توانایی خوردن پلاستیک را نداشته باشند. در عوض، زمانی که آنها شروع به خوردن پلاستیک می‌کنند، باکتری‌های موجود در روده آنها ممکن است برای کمک به تجزیه، تغییر کند. بنابراین، میکروب‌های معده کرم‌های خوراکی می‌توانند با رژیم‌های غذایی غیرعادی، مانند پلاستیک، سازگار شوند.

این یافته‌ها از این فرضیه حمایت می‌کند که روده برخی از حشرات خاص، می‌تواند باعث تخریب پلاستیک شود. احتمالا به این دلیل که باکتری‌های روده آنها می‌توانند آنزیم‌هایی تولید کنند که پلیمر‌های پلاستیکی را تجزیه می‌کنند.

این تحقیقات منحصر به فرد است، زیرا بر روی گونه‌های حشرات بومی آفریقا متمرکز است که در زمینه تخریب پلاستیک به طور گسترده مورد مطالعه قرار نگرفته‌اند.

این تمرکز منطقه‌ای اهمیت دارد، زیرا حشرات و شرایط محیطی در آفریقا ممکن است با سایر نقاط جهان متفاوت باشد و به طور بالقوه درک جدید و راه حل‌های عملی برای آلودگی پلاستیکی در محیط‌های آفریقایی ارائه می‌دهد.

در مطالعات آینده می‌توان بر جداسازی و شناسایی سویه‌های باکتریایی خاص درگیر در تخریب پلی استیرن و بررسی آنزیم‌های آنها تمرکز کرد.

علاوه بر این، ممکن است انواع دیگری از پلاستیک را برای آزمایش تطبیق پذیری این حشره برای مدیریت زباله‌های گسترده‌تر بررسی کنیم.