Biodlare kan orsaka lösningar på vårt plastproblem

Anonim

Biodlare skulle kunna erbjuda en lösning på vårt plastproblem

Miljö

Lisa-Ann Lee

25 april 2017

3 bilder

Vaxmaskar brukar föda på bivax (därav deras namn) men enligt den här nya studien är de inte avskräckta för polyeten heller (Kredit: César Hernández / CSIC)

Plastpåsar är en banan i det moderna livet. När du läser detta används nästan två miljoner av dem runt om i världen just nu. När tiden är över, kommer detta nummer troligen att nå en biljon, som hamnar i deponier, oceaner, strömmar och matsmältningsvägarna hos marina djur. Under åren har forskare kommit fram till olika lösningar för att ta itu med detta problem, från att utforma sätt att ge det en andra leasing av livet för att göra grönare och mer hållbar plast. Men naturen kan ha en enklare lösning: vaxmaskar.

För alla som håller bin, vaxmaskar, som i själva verket är vaxmaskens larva, är parasiter som matar på bivax, orsakar skador på bivaxkammar och i vissa fall förstört försvagade nässelfeber helt. Av en slump ledde denna forskare och amatörbiodlare Federica Bertocchini från Institutet för biomedicin och bioteknik i Cantabria i Spanien för att snubbla på larverna 'oväntade förmåga att tugga igenom och faktiskt smälta plast.

De hade gjort korta arbeten med den plastpåse som hon hade placerat dem, som blev riddled med hål efter bara 40 minuter (det handlar om två hål per mask varje timme) och förvandlades till en gapande röra 12 timmar senare. Med tanke på att plastpåsar på ett notoriskt sätt tar lång tid att bryta ner, kan denna upptäckt få viktiga konsekvenser för att slippa bort polyetenplastavfallet i deponier och hav, säger forskarna.

Under de senaste åren har forskare upptäckt organismer som bakterier och mjölmormar som kan smälta PET respektive Styrofoam. Men när det gäller fart, finns det ingen tävling: vaxmaskarna är plast-ätande champs.

Enligt tidigare studier tog det 100 mjölmormar 24 timmar för att ta sig igenom 39 milligram Styrofoam och bakterierna sex veckor för att bryta ner en tunn PET-film med temperaturer som hålls vid 86 grader Farenheit (30 ° C) - en taktforskare uppskattar att vara cirka 0, 13 milligram per dag. En grupp på 100 vaxmaskar klarade däremot genom 92 milligram plast på bara en halv dag.

Vad som är värt att notera är att de kunde fortsätta att smälta polyeten även när de inte var mer än mush. Forskarna hade velat vara säkra på att larverna smältade på plasten och inte bara tuggade sig ut ur påsen så de mättade några av dem och smorde den resulterande pastaen på påsarna, vilket försämrades cirka 13 procent av plasten. En analys av den nedbrutna plasten visade att larverna hade omvandlat polyeten till etylenglykol - det var säkert att de hade smält det.

"Larverna äter inte bara plasten utan att ändra sin kemiska smink", säger medförfattare Paolo Bombelli, biokemist vid University of Cambridge. "Vi visade att polymerkedjorna i polyetenplast verkligen brutits av vaxmaskarna. "

Hur exakt gör vaxmaskorna det? Forskarna tror att detta förmodligen har något att göra med det faktum att polyeten och bivaxet som larverna normalt matar på delar en liknande kemisk struktur. Därför är det troligt att smältning av bivax, som innehåller en mångfaldig blandning av lipidföreningar, och polyeten innefattar att bryta ner liknande typer av kemiska bindningar.

"Vax är en polymer, en slags" naturlig plast ", och har en kemisk struktur som inte skiljer sig från polyeten, " förklarar Bertocchini.

Det innebär också att vaxmaskar kommer att bli en fixtur i deponier i framtiden? Inte riktigt. Deponier är anaeroba miljöer och bristen på syre innebär att buggarna inte kommer att kunna överleva på dessa platser. I stället hoppas forskarna identifiera och isolera vaxmaskarnas plastminskande enzymer så att de kan skalas upp och användas i industriella tillämpningar.

"Larven producerar något som bryter den kemiska bindningen, kanske i sina spottkörtlar eller en symbiotisk bakterie i magen, " säger bombelli. "Nästa steg för oss kommer att vara att försöka identifiera molekylära processer i denna reaktion och se om vi kan isolera det ansvariga enzymet. Om ett enda enzym är ansvarigt för denna kemiska process, bör dess reproduktion i stor skala med hjälp av biotekniska metoder vara uppnåelig. "

Studien publicerades i Aktuell biologi .

Källa: University of Cambridge

Vaxmaskar brukar föda på bivax (därav deras namn) men enligt den här nya studien är de inte avskräckta för polyeten heller (Kredit: César Hernández / CSIC)

Hål gjord av en hungrig vaxmask (Kredit: Paolo Bombelli)

Kan tarmarna i en plastkompressor hålla lösningen på vårt plastpåseavfallsproblem? (Kredit: César Hernández / CSIC)