Problem plastike To je jedan od najvećih ekoloških izazova 21. vijeka. Svake godine proizvodimo milione tona plastičnog otpada, a većina ovog materijala se ne reciklira kako treba. To je zbog njegove velike otpornosti na raspadanje, što uzrokuje da plastika ostaje u okolišu vekovima, zagađujući okeane, tlo i prirodna staništa širom planete.
Suočeni s ovim izazovom, naučnici su u stalnoj potrazi za inovativnim rješenjima. Nedavno je otkriveno da je jedna vrsta gusjenice, poznata kao voštani crv (mellonella galerija), ima fascinantan kapacitet: sposoban je za degradiraju plastiku biorazgradnjom polietilena, jedna od najčešće korištenih plastičnih masa i teško se razgrađuje. Ovo otkriće moglo bi revolucionirati borbu protiv zagađenja plastikom.
Naučnici otkrivaju crva koji jede plastiku
Voštanjak je poznata štetočina u pčelinjim košnicama, gdje izaziva pustoš hraneći se voskom u saću. Međutim, to nije bilo do pčelara i istraživača Federica Bertocchini došlo do neočekivanog otkrića, koje je u njima počelo pokazivati potencijal za borbu protiv zagađenja. Nakon što je grupu crva spremio u plastičnu vrećicu, Bertocchini je primijetio da je vreća nakon nekog vremena počela da se puni rupama zbog djelovanja gusjenica. Njena radoznalost dovela ju je do niza eksperimenata koji su otkrili iznenađujuću degradirajuću moć ovih crva.
Ova sposobnost je izazvala interesovanje u naučnoj zajednici od polietilen, vrlo otporna vrsta plastike, koristi se za izradu proizvoda kao što su vrećice za supermarkete. Ova plastika predstavlja 40% potrošnje plastike u Španiji i globalno je dominantan.
Kako funkcionira biološka razgradnja plastike
Voštani crvi su vrsta ličinki koja se prirodno hrani pčelinjim voskom u košnicama. Prema istraživačima, hemijska struktura voska Ima sličnosti sa strukturom polietilena, što bi moglo objasniti zašto voštani crvi mogu razgraditi plastiku. Razbijajući vosak, ovi crvi su takođe sposobni procesni polietilen, što ga dovodi do razgradivijeg oblika.
Eksperimentima koji su crve stavljali direktno u polietilenske vrećice, uočeno je da je nakon samo 40 minuta plastika počela pokazivati očigledne znakove degradacije. Za otprilike 12 sati ovi crvi mogu eliminirati do 92 miligrama polietilena.
Ono što je još fascinantnije je da degradacija ne zavisi samo od mikroorganizama u crevima crva, kako se u početku mislilo, već pljuvačka crva koji sadrži moćne enzime sposobne da oksidiraju i razbiju strukturu polietilena, ubrzavajući proces koji bi inače trajao stotinama godina.
Novi eksperimenti sa enzimima
Naučnici sada počinju da shvataju ključnu ulogu ovih enzima prisutnih u pljuvački voska. Konkretno, dva enzima identificirana kao demetra y Ceres, su pokazali svoju sposobnost da razbiju polietilensku strukturu. Ova karakteristika znači da se raspadanje plastike može ubrzati, što obično zahtijeva godine izlaganja faktorima kao što su sunce i toplina.
Laboratorijski testovi su otkrili da enzim demetra je posebno efikasan u oksidaciji polietilena, dok Ceres Ima sporednu, ali komplementarnu ulogu. Identifikacija ovih elemenata pruža realan put ka razvoju budućih tretmana koji mogu reproducirati ovu aktivnost pri mnogo većim opterećenjima plastičnog otpada.
Biotehnološki pristup rješavanju problema plastike
Korišćenje biotehnologija rješavanje problema zagađenja plastikom jedan je od najperspektivnijih prijedloga posljednjih godina. Tradicionalno, pristupi rješavanju akumulacije plastike fokusirani su na mehaničko recikliranje i spaljivanje, kako skupe tako i metode koje zagađuju. Umjesto toga, biorazgradnja biološkim sredstvima, kao što su bakterije i gljivice, postala je čišće, prirodnije rješenje.
Donedavno se znalo da mali broj bakterija može razgraditi neke plastične polimere, ali ti su procesi bili presporo. Sada, s otkrićem enzima u pljuvački voska, postoji mogućnost da se kontaminacija riješi na brži i efikasniji način.
Iako se studije nastavljaju, mogućnost umjetno replicirati Enzimi odgovorni za razgradnju nude horizont pune nade. Naučnici vjeruju da ako se djelovanje ovih enzima može replicirati u industrijskim razmjerima, mogli bismo se suočiti s novim moćnim alatom koji bi ubrzao proces eliminacije plastike na deponijama i oceanima.
Otkriće da voštani crvi mogu brzo uništiti čvrstu plastiku ne samo da otvara novi teren u borbi protiv zagađenja, već i pokazuje kako možemo iskoristiti prirodne mehanizme živih organizama za rješavanje problema koje je napravio čovjek.
Još uvijek je potrebno više istraživanja kako bi se razumjeli tačni mehanizmi i utvrdilo kako se ovaj proces može primijeniti u velikoj mjeri.