آسیایی دانشمند (15 مارس 2024) – محققان در سنگاپور با ایجاد یک “روده کرم” مصنوعی که می تواند پلاستیک را تجزیه کند، روش جدیدی برای تسریع تجزیه زیستی پلاستیک ابداع کرده اند. این می تواند یک پیشرفت بزرگ در مبارزه با آلودگی پلاستیکی جهانی به طور طبیعی باشد.
مطالعات قبلی نشان داده است که لارو سوسک تیره – که معمولاً به عنوان غذای حیوانات خانگی فروخته می شود و به دلیل ارزش غذایی آنها به عنوان “کرم های فوق العاده” شناخته می شود – می توانند در رژیم غذایی پلاستیکی زنده بمانند زیرا روده سوسک حاوی باکتری هایی است که قادر به تجزیه انواع معمول پلاستیک هستند. با این حال، به دلیل تغذیه کند و مشکلات نگهداری آنها، استفاده از آنها در پردازش پلاستیک تاکنون غیرعملی بوده است.
اکنون محققان دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه فناوری نانیانگ (NTU) و مرکز مهندسی علوم زیست محیطی سنگاپور (SCELSE) نشان داده‌اند که چگونه می‌توان باکتری‌های روده این کرم را جدا کرد و برای کار بدون نیاز به مقیاس بزرگ استفاده کرد. پرورش کرم
“یک کرم تنها می تواند در طول عمر خود حدود چند میلی گرم پلاستیک مصرف کند، بنابراین تصور کنید که اگر برای پردازش زباله های پلاستیکی خود به آنها تکیه کنیم، تعداد کرم هایی را که نیاز داریم، تصور کنید. روش ما با حذف کرم از معادله این نیاز را برطرف می کند. کائو بین، دانشیار دانشکده CEE و محقق اصلی در SCELSE، گفت: ما بر تحریک میکروب‌های مفید در روده کرم‌ها و ساختن «روده‌های کرمی» مصنوعی تمرکز می‌کنیم که می‌تواند به طور موثر پلاستیک را تجزیه کند. این مطالعه در ماه ژانویه در مجله Environment International منتشر شد.
برای این آزمایش، دانشمندان گروه های مختلف ابر کرم ها را مورد مطالعه قرار دادند. به مدت یک ماه، سه گروه از ابر کرم‌ها با رایج‌ترین پلاستیک‌های مورد استفاده در اقلام روزمره مانند جعبه‌های غذا و بطری‌های مواد شوینده تغذیه شدند. اینها شامل پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) است، نوعی پلاستیک که به دلیل مقاومت بالا در برابر ضربه شناخته شده است که شکستن آن را دشوار می کند. یک گروه کنترل از ابر کرم ها به مدت یکسان با بلغور جو دوسر تغذیه شدند.
سپس محققان باکتری های روده را از ابر کرم هایی که انواع مختلفی از پلاستیک مصرف کرده بودند استخراج کردند. آنها این باکتری ها را در فلاسک های حاوی مواد مغذی مصنوعی و همان نوع پلاستیکی که ابرکرم ها مصرف کرده بودند، قرار دادند. به مدت شش هفته، میکروبیوم ها در فلاسک ها در دمای اتاق رشد کردند. در مقایسه با گروه کنترل، فلاسک‌های حاوی میکروبیوم‌های روده از کرم‌های تغذیه‌شده با پلاستیک، افزایش قابل‌توجهی در باکتری‌های تخریب‌کننده پلاستیک نشان دادند.
همچنین، جوامع میکروبی در فلاسک‌ها نسبت به میکروب‌های موجود در پلاستیک‌هایی که مستقیماً به کرم‌ها می‌خورند، برای تجزیه نوع خاصی از پلاستیک در فلاسک ساده‌تر و سازگارتر هستند.
“مطالعه ما نشان دهنده اولین تلاش موفقیت آمیز گزارش شده برای ایجاد جوامع باکتریایی مرتبط با پلاستیک از میکروبیوم های روده کرم های تغذیه شده با پلاستیک است. لیو ینان، نویسنده ارشد این مطالعه گفت: با قرار دادن میکروبیوم‌های روده در شرایط خاص، ما توانستیم فراوانی باکتری‌های تخریب‌کننده پلاستیک موجود در «روده» مصنوعی خود را افزایش دهیم که نشان می‌دهد روش ما در مقیاس قوی و قابل تکرار است. و دانشیار پژوهشی در دانشکده CEE و SCELSE.
بر اساس برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP)، تولید پلاستیک از دهه 1970 از همه مواد دیگر فراتر رفته است. در حال حاضر جهان بیش از 350 میلیون تن متریک تولید می کند که کمتر از 10 درصد آن بازیافت می شود. بدون تغییر در سیاست های فعلی، انتظار می رود تولید زباله های پلاستیکی در جهان تا سال 2060 سه برابر شود و به یک میلیارد تن متریک برسد.
سپس، محققان می‌خواهند بفهمند که چگونه باکتری‌های روده ابرکرم‌ها، پلاستیک‌ها را در سطح مولکولی تجزیه می‌کنند. این به آنها کمک می‌کند تا جوامع باکتریایی تخریب‌کننده پلاستیک را ایجاد کنند که می‌توانند پلاستیک‌ها را در آینده به طور موثر تجزیه کنند.
–
منبع: دانشگاه فناوری نانیانگ؛ تصویر: Yipei Lieu/ مجله دانشمند آسیایی
این مقاله را می توان در آدرس زیر یافت: ایجاد یک جامعه میکروبی مرتبط با پلاستیک از میکروبیوم روده یک ابر کرم
سلب مسئولیت: این مقاله لزوماً منعکس کننده نظرات AsianScientist یا کارکنان آن نیست.