Tim naučnika sa tehnološkog univerziteta Naniang u Singapuru (NTU Singapur) razvio je veštačko crevo crva za razbijanje plastike, nudeći nadu za metod inspirisan prirodom za rešavanje globalnog problema zagađenja plastikom.
Hranjenjem crva plastikom i kultivisanjem mikroba koji se nalaze u njihovim crevima, istraživači sa NTU škole za građevinsko i ekološko inženjerstvo (CEE) i Singapurskog centra za inženjerstvo životnih nauka o životnoj sredini (SCELSE) demonstrirali su novu metodu za ubrzavanje biološke razgradnje plastike.
Prethodne studije su pokazale da crv Zophobas atratus — larve tamne bube koje se obično prodaju kao hrana za kućne ljubimce i poznate kao „supercrv“ zbog svoje nutritivne vrednosti — mogu da prežive na ishrani od plastike jer njena creva sadrže bakterije sposobne da razbiju uobičajene vrste plastike. Međutim, njihova upotreba u preradi plastike bila je nepraktična zbog spore brzine hranjenja i strogosti održavanja crva.
Naučnici iz NTU-a su sada pokazali način za prevazilaženje ovih izazova izolovanjem crevnih bakterija crva i njihovim korišćenjem za obavljanje posla bez potrebe za uzgojem crva velikih razmera.
Vanredni profesor NTU Cao Bin sa Škole CEE, glavni istraživač u SCELSE, rekao je: „Jedan crv može da potroši samo nekoliko miligrama plastike tokom svog životnog veka, tako da zamislite broj crva koji bi bili potrebni ako bismo osloniti se na njih u preradi našeg plastičnog otpada.
„Naš metod eliminiše ovu potrebu uklanjanjem crva iz jednačine. Fokusiramo se na povećanje korisnih mikroba u crevima crva i izgradnju veštačkog ‘crva creva’ koji može efikasno da razgradi plastiku.“
Studija je objavljena u časopisu Environment International.
Da bi razvili svoj metod, naučnici su hranili tri grupe supercrva različitim plastičnim ishranama – polietilen visoke gustine (HDPE), polipropilen (PP) i polistiren (PS) – tokom 30 dana. Kontrolna grupa je hranjena ovsenom kašom.
Naučnici su odabrali plastiku jer je jedna od najčešćih vrsta plastike na svetu, koja se koristi u svakodnevnim predmetima kao što su kutije za hranu i boce za deterdžent. HDPE je vrsta plastike poznata po svojoj visokoj otpornosti na udar, što otežava lomljenje.
Nakon hranjenja crva plastikom, naučnici su izvukli mikrobiome iz njihovih creva i inkubirali ih u bocama koje sadrže sintetičke hranljive materije i različite vrste plastike, formirajući „veštačko crevo crva“. Tokom šest nedelja, mikrobiomi su ostavljeni da rastu u bocama na sobnoj temperaturi.
Naučnici su otkrili da su u poređenju sa kontrolnom grupom, bočice koje su sadržavale mikrobiome creva crva hranjenih plastikom pokazale značajno povećanje bakterija koje razgrađuju plastiku.
Štaviše, mikrobne zajednice koje su kolonizirale plastiku u bocama bile su jednostavnije i prilagođenije specifičnom tipu plastike od mikroba pronađenih na plastici koja je direktno hranjena crvima. Kada su mikrobne zajednice jednostavnije i ciljane na određenu vrstu plastike, to se pretvara u potencijal za efikasniju degradaciju plastike kada se koristi u stvarnim aplikacijama.
Prvi autor studije dr Liu Iinan, naučni saradnik na School of CEE i SCELSE, rekao je: „Naša studija predstavlja prvi prijavljeni uspešan pokušaj da se razviju bakterijske zajednice povezane sa plastikom iz crevnih mikrobioma crva hranjenih plastikom. mikrobiome creva do specifičnih uslova, uspeli smo da povećamo obilje bakterija koje razgrađuju plastiku prisutnih u našem veštačkom crevu crva, što sugeriše da je naš metod stabilan i repliciran u velikim razmerama.“
Istraživači kažu da njihov dokaz koncepta postavlja osnovu za razvoj biotehnoloških pristupa koji koriste mikrobiome creva crva za obradu plastičnog otpada.
Za svoje sledeće korake, istraživači žele da shvate kako bakterije u crevima supercrva razgrađuju plastiku na molekularnom nivou. Razumevanje mehanizma će pomoći naučnicima da konstruišu bakterijske zajednice koje razgrađuju plastiku da efikasno razgrađuju plastiku u budućnosti.
