Το πολυστυρένιο, κοινώς γνωστό ως φελιζόλ, είναι ένα πλαστικό υλικό που διασπάται δύσκολα. Οι παραδοσιακές μέθοδοι ανακύκλωσης, όπως η χημική και η θερμική επεξεργασία είναι ακριβές και μπορούν να παραγάγουν ρύπους.
Τώρα επιστήμονες από το Διεθνές Κέντρο Φυσιολογίας και Οικολογίας Εντόμων στο Ναϊρόμπι στην Κένυα ανακάλυψαν ότι οι προνύμφες του Κενυατικού μικρού αλευροσκώληκα μασάνε το πολυστυρένιο, ενώ φιλοξενούν βακτήρια στα έντερά τους που βοηθούν στη διάσπαση του υλικού. Η εργασία τους δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Scientific Reports .
Ο μικρότερος αλευροσκώληκας είναι η προνύμφη του σκαθαριού Alphitobius. Η περίοδος των προνυμφών διαρκεί από 8 έως 10 εβδομάδες και ο αλευροσκώληκας εντοπίζεται ως επί το πλείστον σε πτηνοτροφεία όπου είναι ζεστά, με σταθερή παροχή τροφής και ιδανικές συνθήκες ανάπτυξης και αναπαραγωγής.
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
Τα επίπεδα της πλαστικής ρύπανσης βρίσκονται σε κρίσιμα υψηλά επίπεδα σε ορισμένες αφρικανικές χώρες. Αν και τα πλαστικά απόβλητα είναι ένα σημαντικό περιβαλλοντικό ζήτημα παγκοσμίως, η Αφρική αντιμετωπίζει μια ιδιαίτερη πρόκληση λόγω της μεγάλης εισαγωγής πλαστικών προϊόντων, της χαμηλής επαναχρησιμοποίησης και της έλλειψης ανακύκλωσης αυτών των προϊόντων.
Μελετώντας αυτούς τους φυσικούς «πλαστικοφάγους», οι επιστήμονες ελπίζουν να δημιουργήσουν νέα εργαλεία που θα βοηθήσουν στην απαλλαγή της κοινότητας από τα πλαστικά απόβλητα γρηγορότερα και πιο αποτελεσματικά. Αντί να απελευθερώνεται ένας τεράστιος αριθμός από αυτά τα έντομα σε χώρους απορριμμάτων (κάτι που δεν είναι πρακτικό), θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν τα μικρόβια και τα ένζυμα που παράγουν αυτά τα έντομα σε εργοστάσια, χωματερές και χώρους καθαρισμού.
Σε μια δοκιμή που διήρκεσε πάνω από ένα μήνα, οι προνύμφες τρέφονταν είτε με μόνο με πολυστυρένιο, είτε μόνο με πίτουρο, είτε με συνδυασμό πολυστυρενίου και πίτουρου. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι οι αλευροσκώληκες που ακολουθούσαν τη συνδυαστική δίαιτα πολυστυρενίου-πίτουρου επιβίωσαν με υψηλότερα ποσοστά από τους υπόλοιπους, ενώ κατανάλωναν επίσης το πολυστυρένιο πιο αποτελεσματικά.
Ενώ η δίαιτα μόνο με πολυστυρένιο υποστήριξε την επιβίωση των σκουληκιών, δεν ήταν αρκετή για να τα κάνει αποτελεσματικά στη διάσπαση του πολυστυρενίου. Οι αλευροσκώληκες με τη συνδυαστική διατροφή πολυστυρενίου-πίτουρου κατάφεραν να διασπάσουν περίπου το 11,7% του συνολικού πολυστυρενίου κατά τη διάρκεια της δοκιμαστικής περιόδου.
Η ανάλυση του εντέρου των σκουληκιών αποκάλυψε σημαντικές αλλαγές στη βακτηριακή τους σύνθεση ανάλογα με τη διατροφή. Η κατανόηση αυτών των αλλαγών στη βακτηριακή σύνθεση είναι ζωτικής σημασίας γιατί αποκαλύπτει ποια μικρόβια συμμετέχουν ενεργά στη διάσπαση του πλαστικού. Αυτό θα βοηθήσει τους επιστήμονες να απομονώσουν τα συγκεκριμένα βακτήρια και τα ένζυμα που μπορούν να αξιοποιηθούν για τις προσπάθειες αποικοδόμησης του πλαστικού.
Τα έντερα των προνυμφών που τρέφονταν με πολυστυρόλιο βρέθηκε ότι περιείχαν υψηλότερα επίπεδα Proteobacteria και Firmicutes, βακτήρια που μπορούν να προσαρμοστούν σε διάφορα περιβάλλοντα και να διασπάσουν ένα ευρύ φάσμα πολύπλοκων ουσιών. Τα βακτήρια όπως τα Kluyvera, Lactococcus, Citrobacter και Klebsiella ήταν επίσης ιδιαίτερα άφθονα και είναι γνωστό ότι παράγουν ένζυμα ικανά να αφομοιώσουν συνθετικά πλαστικά. Τα βακτήρια δεν είναι επιβλαβή για το έντομο ή για το περιβάλλον όταν χρησιμοποιούνται σε κλίμακα.
Η αφθονία των βακτηρίων δείχνει ότι παίζουν καθοριστικό ρόλο στη διάσπαση του πλαστικού. Αυτό μπορεί να σημαίνει ότι οι αλευροσκώληκες μπορεί να μην διαθέτουν από τη φύση τους την ικανότητα να τρώνε πλαστικό, αλλά όταν αρχίζουν να τρώνε πλαστικό, τα βακτήρια στο έντερό τους μπορεί να αλλάξουν για να βοηθήσουν στη διάσπασή του. Έτσι, τα μικρόβια στο στομάχι τους μπορούν να προσαρμοστούν σε ασυνήθιστες δίαιτες, όπως το πλαστικό.
Αυτά τα ευρήματα υποστηρίζουν την υπόθεση των ερευνητών ότι το έντερο ορισμένων εντόμων μπορεί να επιτρέψει την πλαστική υποβάθμιση. Αυτό είναι πιθανό επειδή τα βακτήρια μέσα σε αυτό μπορούν να παράγουν ένζυμα που διασπούν τα πλαστικά πολυμερή. Αυτό αυξάνει τη δυνατότητα απομόνωσης αυτών των βακτηρίων και των παραγόμενων ενζύμων, για τη δημιουργία μικροβιακών διαλυμάτων που θα αντιμετωπίζουν τα πλαστικά απόβλητα σε μεγαλύτερη κλίμακα.
Ορισμένα είδη εντόμων, όπως οι κίτρινοι αλευροσκώληκες (Tenebrio molitor) και οι υπερσκώληκες (Zophobas morio), έχουν ήδη επιδείξει την ικανότητα να καταναλώνουν πλαστικά και μπορούν να διασπούν υλικά όπως το πολυστυρόλιο με τη βοήθεια βακτηρίων στο έντερό τους.
Η συγκεκριμένη μελέτη όμως είναι μοναδική γιατί επικεντρώνεται σε είδη ιθαγενών εντόμων στην Αφρική, τα οποία δεν έχουν μελετηθεί εκτενώς στο πλαίσιο της αποδόμησης των πλαστικών. Αυτή η περιφερειακή εστίαση είναι σημαντική επειδή τα έντομα και οι περιβαλλοντικές συνθήκες στην Αφρική μπορεί να διαφέρουν από εκείνες σε άλλα μέρη του κόσμου, προσφέροντας δυνητικά νέες ιδέες και πρακτικές λύσεις για την πλαστική ρύπανση σε αφρικανικά περιβάλλοντα.
Μελλοντικές μελέτες θα μπορούσαν να επικεντρωθούν στην απομόνωση και τον εντοπισμό των συγκεκριμένων βακτηριακών στελεχών που εμπλέκονται στην αποικοδόμηση του πολυστυρενίου και στην εξέταση των ενζύμων τους. Επιπλέον, ενδέχεται να εξερευνηθούν και άλλοι τύποι πλαστικών για να δοκιμαστεί η ευελιξία αυτού του εντόμου για ευρύτερες εφαρμογές διαχείρισης απορριμμάτων.
