Такая гусеница, по мнению нейросети, с удовольствием есть пластик
- Источник:
phys.org
Пластмасса играет важнейшую роль в современной жизни, но из-за ее устойчивости к биологическому разложению утилизировать ее очень сложно. Новое исследование показывает, как гусеницы-«пластикоеды» могут метаболически расщеплять пластмассу за считаные дни, а не десятилетия, и накапливать ее в организме в виде жира. Но какой ценой?
В 2017 году было проведено новаторское исследование, которое показало, что гусеницы большой восковой моли (Galleria mellonella) могут разрушать полиэтиленовый пластик. Полиэтилен — самый распространенный вид пластика в мире: ежегодно во всем мире производится более 100 миллионов тонн полиэтилена. Полиэтилен химически устойчив, что делает его невосприимчивым к разложению. Для его полного разложения могут потребоваться десятилетия или даже сотни лет.
Хотя процесс разложения пластика на восковых червецах был продемонстрирован в небольших масштабах, этот исследовательский проект помогает нам лучше понять биологические механизмы, лежащие в его основе, а также влияние полностью пластикового рациона на здоровье этих организмов и их жизнеспособность в качестве устойчивого решения проблемы пластикового загрязнения.
«Около 2000 восковых червей могут полностью разрушить полиэтиленовый пакет всего за 24 часа, хотя мы считаем, что добавление питательных веществ, таких, как сахар, может значительно сократить количество червей. Понимание биологических механизмов и последствий для жизнеспособности, связанных с биоразложением пластика, является ключевым фактором для использования восковых червей в крупномасштабных проектах по переработке пластика», — рассказал доктор Брайан Кассоне (Dr. Bryan Cassone), профессор кафедры биологии насекомых-вредителей и переносчиков на факультете биологии Университета Брэндона (Brandon University).
Разрушение полиэтилена восковыми червями
- Источник:
Bombelli et al, doi: 10.1016/j.cub.2017.02.060
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 способностью к масштабному биоразложению пластика, а также возможное влияние на здоровье и выживаемость восковых червей.
Это исследование показало, что восковые черви метаболически перерабатывают пластик в липиды и накапливают их в виде жира.
«Это похоже на то, как мы едим стейк: если мы потребляем слишком много насыщенных и ненасыщенных жиров, они накапливаются в жировой ткани в виде липидных запасов, а не используются в качестве источника энергии», — говорит доктор Кассоне.
Хотя восковые черви охотно поедают полиэтилен, это исследование также показало, что в конечном счете это приводит к их быстрой гибели.
«Они не живут дольше нескольких дней, питаясь только пластиком, и сильно теряют в весе, — говорит доктор Кассоне. — Однако мы надеемся, что сможем разработать добавку, которая не только восстановит их естественную жизнеспособность, но и превзойдёт ее».
Доктор Кассоне и его команда нашли два способа, с помощью которых шелковичные черви могут помочь в решении проблемы пластикового загрязнения.
«Во-первых, мы могли бы массово выращивать шелковичных червей на смешанной диете из полиэтилена в рамках экономики замкнутого цикла, — говорит он. — Во-вторых, мы могли бы изучить возможность биоразложения пластика вне организма животного».
Дополнительным преимуществом массового производства восковых червей станет значительный избыток биомассы насекомых, что может стать дополнительной экономической возможностью в сфере аквакультуры — они могут стать частью очень питательного рациона для промысловых рыб.
Исследование было представлено на ежегодной конференции Общества экспериментальной биологии в Антверпене в Бельгии.
Недавно отходы, которые остаются после деятельности человека, достигли самой глубокой точки Средиземного моря — впадины Калипсо в Ионическом море. В основном это пластик, стекло, металл и бумага.
