Τα πλαστικά προϊόντα που χρησιμοποιούμε είναι φθηνά, ανθεκτικά και ευέλικτα, αλλά είναι δύσκολο να απορριφθούν και έχουν σοβαρές επιπτώσεις όταν απελευθερώνονται στο περιβάλλον. Ειδικότερα το πολυαιθυλένιο, είναι το πλαστικό που παράγεται περισσότερο στον κόσμο, με περισσότερους από 100 εκατομμύρια τόνους να διανέμονται ετησίως. Δεδομένου ότι μπορεί να χρειαστούν δεκαετίες για να αποσυντεθεί - και στην πορεία μπορεί να βλάψει την άγρια ζωή και να αποικοδομηθεί σε επιβλαβή μικροπλαστικά - η απόρριψή του αποτελεί ένα επείγον ζήτημα για την ανθρωπότητα.
Το 2017, Ευρωπαίοι ερευνητές ανακάλυψαν μια πιθανή λύση. Οι προνύμφες του εντόμου Wax Moth (Galleria Mellonella), κοινώς γνωστού ως κηρόσκορος, μελοσκούληκο ή κηροσκούληκο, έχουν την ικανότητα να διασπούν το πολυαιθυλένιο στο σώμα τους. Τα κηροσκούληκα, από την αρχαιότητα, θεωρούνται παράσιτα επειδή παρασιτούν στις κυψέλες των μελισσών, τρεφόμενα με κερί. Ωστόσο, τώρα γνωρίζουμε ότι τρέφονται επίσης με πολυαιθυλένιο, το οποίο έχει χημικά παρόμοια δομή με το κερί.
«Περίπου 2.000 κηρoσκούληκα μπορούν να διασπάσουν μια ολόκληρη σακούλα πολυαιθυλενίου σε μόλις 24 ώρες, αν και πιστεύουμε ότι η ταυτόχρονη χορήγηση συμπληρωμάτων με διεγερτικά σίτισης όπως τα σάκχαρα μπορεί να μειώσει σημαντικά τον αριθμό των σκουληκιών», δήλωσε σε δελτίο τύπου ο Δρ. Μπράιαν Κασόνε, καθηγητής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο Μπράντον στον Καναδά. Ο Κασόνε και η ομάδα του διερευνούν τώρα πώς αυτά τα έντομα θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για να βοηθήσουν στην καταπολέμηση της πλαστικής ρύπανσης.
Σε προηγούμενα πειράματα, οι ερευνητές ανακάλυψαν ακριβώς το πώς τα κηροσκούληκα διασπούν το πολυαιθυλένιο. Για να κατανοήσουν τον πεπτικό τους μηχανισμό, οι επιστήμονες τα τάισαν με πολυαιθυλένιο για αρκετές ημέρες και παρακολούθησαν τις μεταβολικές διεργασίες των εντόμων και τις αλλαγές στο εντερικό τους περιβάλλον. Διαπίστωσαν έτσι ότι καθώς τα κηροσκούληκα έτρωγαν το πολυαιθυλένιο, τα κόπρανά τους υγροποιούνταν και περιείχαν γλυκόλη ως υποπροϊόν.
Όταν όμως οι επιστήμονες κατέστειλαν τα εντερικά βακτήρια των εντόμων με χορήγηση αντιβιοτικών, η ποσότητα γλυκόλης στα κόπρανά τους μειώθηκε σημαντικά. Αυτό αποκάλυψε ότι η διάσπαση του πολυαιθυλενίου εξαρτάται από το εντερικό μικροβίωμα των κηροσκούληκων.
Η ομάδα απομόνωσε επίσης βακτήρια από τα έντερα κηροσκούληκων και στη συνέχεια καλλιέργησε στελέχη που μπορούσαν να επιβιώσουν τρώγοντας μόνο πολυαιθυλένιο. Μεταξύ αυτών ήταν ένα στέλεχος Acinetobacter, το οποίο επιβίωσε για περισσότερο από ένα χρόνο στο εργαστηριακό περιβάλλον και συνέχισε να διασπά το πολυαιθυλένιο. Αυτό αποκάλυψε πόσο ισχυρή και επίμονη είναι η ικανότητα της εντερικής χλωρίδας του κηροσκούληκου στο να διασπά τα πλαστικά.
Ωστόσο, στην πραγματικότητα, όσον αφορά την κατανάλωση πλαστικού, τα βακτήρια του εντέρου δεν λειτουργούν μόνα τους. Όταν οι ερευνητές διεξήγαν γενετική ανάλυση στα έντομα, διαπίστωσαν ότι τα κηροσκούληκα που τρέφονταν με πλαστικό εμφάνιζαν αυξημένη γονιδιακή έκφραση που σχετίζεται με τον μεταβολισμό του λίπους, και αφού τρέφονταν με πλαστικό, τα έντομα έδειξαν σημάδια αυξημένου σωματικού λίπους. «Οπλισμένες» με τα βακτήρια του εντέρου που χωνεύουν το πλαστικό, οι προνύμφες μπορούν να διασπάσουν τα πλαστικά και να τα μετατρέψουν σε λιπίδια, τα οποία στη συνέχεια μπορούν να αποθηκεύσουν στο σώμα τους.
Ωστόσο, μια δίαιτα μόνο με πλαστικό δεν ευνόησε τη μακροπρόθεσμη επιβίωση των σκουληκιών. Στο τελευταίο της πείραμα, η ομάδα διαπίστωσε ότι τα έντομα που συνέχισαν να τρώνε μόνο πολυαιθυλένιο πέθαναν μέσα σε λίγες ημέρες χάνοντας ταυτόχρονα πολύ βάρος. Αυτό έδειξε ότι είναι δύσκολο για τους κηροσκώληκες να επεξεργάζονται συνεχώς τα απόβλητα πολυαιθυλενίου. Ωστόσο, οι ερευνητές πιστεύουν ότι η δημιουργία μιας πηγής τροφής που θα ενισχύσει την πρόσληψη πολυαιθυλενίου θα βοηθούσε τα έντομα να επιβιώσουν με μια δίαιτα με πλαστικό και να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα της αποσύνθεσής του.
Κοιτώντας μπροστά, η ομάδα προτείνει δύο στρατηγικές για την αξιοποίηση της ικανότητας του κηροσκούληκου να καταναλώνει πλαστικά. Η μία είναι η μαζική παραγωγή εντόμων που συντηρούνται με δίαιτα πλούσια σε πολυαιθυλένιο, παρέχοντάς τους παράλληλα τη θρεπτική υποστήριξη που χρειάζονται για μακροπρόθεσμη επιβίωση, και στη συνέχεια η ενσωμάτωσή τους στην κυκλική οικονομία, χρησιμοποιώντας τα ίδια τα έντομα για την απόρριψη των απορριμμάτων πλαστικού. Η άλλη είναι ο επανασχεδιασμός της αποικοδομητικής οδού πλαστικού των κηροσκούληκων στο εργαστήριο, χρησιμοποιώντας μόνο μικροοργανισμούς και ένζυμα, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός μέσου απόρριψης πλαστικού που δεν χρειάζεται τα πραγματικά έντομα.
Ένα υποπροϊόν της εκτροφής των εντόμων θα ήταν μεγάλες ποσότητες βιομάζας εντόμων, δηλαδή αμέτρητες προνύμφες που έχουν τραφεί με πλαστικό. Αυτές θα μπορούσαν ενδεχομένως να μετατραπούν σε μια εξαιρετικά θρεπτική τροφή για τον κλάδο της υδατοκαλλιέργειας, καθώς σύμφωνα με τα δεδομένα της ερευνητικής ομάδας, τα έντομα θα μπορούσαν να αποτελέσουν καλή πηγή πρωτεΐνης για τα εμπορεύσιμα ψάρια.
Αυτή η ιστορία δημοσιεύτηκε αρχικά στο WIRED Japan και μεταφράστηκε
