De hinder van imkers zou een oplossing kunnen bieden voor ons plastic probleem

Anonim

De imker van de imkers zou een oplossing kunnen bieden voor ons plastic probleem

Milieu

Lisa-Ann Lee

25 april 2017

3 afbeeldingen

Waxwormen voeden zich meestal met bijenwas (vandaar hun naam) maar volgens deze nieuwe studie zijn ze ook niet vies van polyethyleen (Credit: César Hernández / CSIC)

Plastic zakken zijn een vloek van het moderne leven. Terwijl je dit leest, worden er nu bijna twee miljoen over de hele wereld gebruikt. Tegen de tijd dat het jaar voorbij is, zal dit aantal waarschijnlijk een triljoen bereiken, eindigend in stortplaatsen, oceanen, beken en de spijsverteringskanalen van zeedieren. In de loop der jaren hebben wetenschappers verschillende oplossingen bedacht om dit probleem aan te pakken, van het bedenken van manieren om het een tweede leven te geven bij het maken van groenere en duurzamere plastics. Maar de natuur heeft misschien een eenvoudiger oplossing: waswormen.

Voor iedereen die bijen houdt, zijn waswormen, die eigenlijk de larve van de wasmot zijn, parasieten die zich voeden met bijenwas, die bijenwaskammen beschadigen en in sommige gevallen volledig verzwakte netelroos vernietigen. Bij toeval leidde deze hoofdonderzoeksauteur en amateur-imker Federica Bertocchini van het Instituut voor Biogeneeskunde en Biotechnologie van Cantabrië in Spanje het onverwachte vermogen van de rupsen om door te kauwen en plastic te verteren.

Ze hadden korte metten gemaakt met de plastic zak waarin ze ze hadden gestopt, die na slechts 40 minuten met gaten werden bedekt (dat is ongeveer twee gaten per worm per uur) en veranderde het 12 uur later in een gapende puinhoop. Gezien het feit dat plastic zakken een notoir lange tijd nodig hebben om kapot te gaan, kan deze ontdekking belangrijke implicaties hebben voor het helpen om het polyethyleen plastic afval op stortplaatsen en oceanen kwijt te raken, zeggen de onderzoekers.

In de afgelopen jaren hebben wetenschappers organismen ontdekt, zoals bacteriën en meelwormen die respectievelijk PET en piepschuim kunnen verteren. Maar als het op snelheid aankomt, is er geen wedstrijd: de waswormen zijn kampioenen die plastic eten.

Volgens eerdere studies kostte het 100 meelwormen 24 uur om zich een weg te banen door 39 milligram piepschuim en de bacteriën zes weken om een ​​dunne PET-film af te breken met temperaturen die op 86 graden Fahrenheit (30 ° C) werden gehouden - een percentage dat wetenschappers schatten ongeveer 0, 13 milligram per dag zijn. Een groep van 100 was wormen, aan de andere kant, gemaaid door 92 milligram plastic in slechts een halve dag.

Het is de moeite waard om op te merken dat ze in staat bleven om polyethyleen te verteren, zelfs als ze niets meer dan een brij waren. De onderzoekers wilden er zeker van zijn dat de rupsen het plastic verteerde en niet alleen uit de zak kauwden, maar dat ze er wat van fijnstampen en de resulterende pasta op de zakken smeerden, wat ongeveer 13 procent van het plastic aantastte. Een analyse van de afgebroken kunststof toonde aan dat de rupsen het polyethyleen in ethyleenglycol hadden omgezet - een bewijs dat ze het hadden verteerd.

"De rupsen eten niet alleen het plastic zonder de chemische samenstelling aan te passen, " zegt co-auteur Paolo Bombelli, een biochemicus aan de universiteit van Cambridge. "We hebben aangetoond dat de polymeerketens in polyethyleen plastic eigenlijk worden verbroken door de wax wormen. "

Hoe doen de wax wormen het precies? De onderzoekers denken dat dit waarschijnlijk iets te maken heeft met het feit dat polyethyleen en de bijenwas waaraan de rupsen normaal gesproken voeden dezelfde chemische structuur hebben. Vandaar dat het waarschijnlijk is dat bijenwas wordt verteerd, dat een divers mengsel van lipideverbindingen bevat, en polyethyleen omvat het afbreken van vergelijkbare soorten chemische bindingen.

"Wax is een polymeer, een soort 'natuurlijk plastic ' en heeft een chemische structuur die niet verschilt van polyethyleen, " legt Bertocchini uit.

Betekent dit dat waxwormen in de toekomst een vaste waarde op stortplaatsen zullen zijn? Niet echt. Stortplaatsen zijn anaerobe omgevingen en het gebrek aan zuurstof betekent dat de insecten op deze plaatsen niet kunnen overleven. Integendeel, de wetenschappers hopen de was-worms 'plastic-afbrekende enzymen te identificeren en te isoleren, zodat ze kunnen worden opgeschaald en gebruikt in industriële toepassingen.

"De rups produceert iets dat de chemische binding verbreekt, misschien in zijn speekselklieren of een symbiotische bacterie in zijn darm, " zegt Bombelli. "De volgende stappen voor ons zullen zijn om de moleculaire processen in deze reactie te identificeren en te zien of we het verantwoordelijke enzym kunnen isoleren." Als een enkel enzym verantwoordelijk is voor dit chemische proces, moet de reproductie ervan op grote schaal met behulp van biotechnologische methoden haalbaar zijn. "

De studie werd gepubliceerd in Current Biology .

Bron: University of Cambridge

Waxwormen voeden zich meestal met bijenwas (vandaar hun naam) maar volgens deze nieuwe studie zijn ze ook niet vies van polyethyleen (Credit: César Hernández / CSIC)

Gaten gemaakt door een hongerige was worm (Credit: Paolo Bombelli)

Kunnen de lefjes van een plastic kauwende rups de oplossing voor ons probleem met plastic zakafval vormen? (Credit: César Hernández / CSIC)