Jaký hmyz požírá polystyren?
Tato bakterie byla poprvé objevena v Japonsku v roce 2016. Našli ho na skládce, kde se vyvinula půdní bakterie a začala požírat polymery, včetně termoplastického polyethylentereftalátu, který se používá při výrobě plastových lahví.
Ideonella sakaiensis přeměňuje molekuly plastu na vodu a oxid uhličitý tím, že rozkládá PET řetězce na jednotlivé jednotky a jedí je. Vědci analyzovali strukturu DNA bakterie a zjistili, že pouze dva enzymy jsou zodpovědné za zničení plastu. První rozkládá dlouhé polymerní vazby na monomolekuly ethylenglykolu a kyseliny tereftalové. Druhý rozkládá monolinky na etylenglykol a kyselinu tereftalovou, které pak bakterie využívá ve svém životě. Proces rozkladu plastů je stále poměrně pomalý: rychlostí pouze 0,13 mg za den na 1 mXNUMX. cm.
Vědci jsou přesvědčeni, že přidání kolonií Ideonella sakaiensis na skládky a skládky může výrazně urychlit ničení polymerů. Kromě toho vědci naznačují, že syntetické verze enzymů mohou být použity ke zpracování a zničení plastu, na jehož vývoji a úpravách se dnes pracuje – složení bakteriálního enzymu již bylo určeno, aby znovu vytvořilo podobnou látku.
Bakterie Biocellection
Jedná se o bezejmennou bakterii vytvořenou vědkyněmi Mirandou Wang a Ginny Yao.
Bakterie je schopna rozkládat plasty na jednodušší polymery a oxid uhličitý. Dnes vědci dosáhli připravenosti technologie pro průmyslové použití, ale problém rychlosti zpracování ještě nebyl vyřešen: jeden cyklus by měl trvat pouze 1 den.
Podle plánu vědců je jednou z možných aplikací plovoucí „reaktor“, který bude sbírat plasty v oceánu a zpracovávat je ve vnitřní nádrži. „Sežrané“ polymery budou částečně využity bakteriemi pro výživu a částečně při reprodukci plastů nebo paliva.
Moučný brouk Tenebrio molitor
Schopnost larev jíst plasty, aniž by si ublížily, byla objevena náhodou. Jednoduše je zapomněli nakrmit a hmyz začal požírat vlastní krmítka, která byla shodou okolností vyrobena z pěnového plastu.
Při nedostatku jiné potravy jsou larvy velkého moučného červa schopny sežrat cokoliv, včetně pěnového polystyrenu. V gastrointestinálním traktu červa se polymer přeměňuje na biologicky odbouratelné sloučeniny za uvolňování oxidu uhličitého. Organické sloučeniny byly později použity jako půda, ve které se pěstovaly rostliny. Vědci naznačují, že schopnost trávit plast je z velké části způsobena symbionty – bakteriemi žijícími ve střevech larev, jejich účinek je třeba ještě určit. Během dne sežere „skupina“ 100 larev 40 mg polystyrenové pěny.
Vědci zjistili, že se tyto larvy, stejně jako kontrolní skupina držená na normální stravě, zakuklí a z kukel vylézají zdraví dospělí jedinci. To znamená, že je možné, že rozklad plastů nepoškozuje vitální funkce organismu a lze je využít bez újmy na obyvatelstvu.
Zavíječ voskový Galleria mellonella
Zpočátku byl tento druh motýla znám jako škůdce: jedí vosk a může způsobit velké poškození úlů. Vědci izolovali enzym, který se podílí na trávení potravy, a aplikovali jej na polyethylen – materiál se začal rozpadat a přeměňovat se na ethylenglykol.
Voskoví moli jsou schopni drtit a následně trávit polyethylen, přičemž uvolňují biologicky odbouratelné fragmenty. Navíc v tomto případě dochází k trávení plastu díky vlastním enzymům housenek. Bylo zjištěno, že za 12 hodin housenky „recyklují“ přibližně 92 mg polyethylenu.
Jak vědci poznamenávají, rychlost trávení je působivá, protože bakteriím, u kterých bylo dříve zjištěno, že mají schopnost zničit polyethylen, to trvá týdny nebo měsíce. Tuto vlastnost lze využít ke zlepšení biodegradačních technologií.
Plísňové houby Aspergillus tubingensis
Ruští vědci objevili tyto mikroorganismy v laboratorních podmínkách. Autorkou projektu byla Anna Kashirskaya, postgraduální studentka katedry aplikované biologie a mikrobiologie Astrachaňské univerzity. Studii nazvanou „Biodegradace polyuretanu Aspergillus tubingensis“ provedli také vědci z mezinárodního výzkumného centra World Agroforestry Center (se sídlem v Keni) a Botanického institutu Kunming (součást Čínské akademie věd).
Při interakci s plastem houby uvolňují enzymy, které rozkládají chemické vazby v polymerech. Zdrojem energie pro ně je polyethylen. V ruském experimentu se po devíti letech pobytu v roztoku destilované vody, do kterého bylo ponořeno malé množství zeminy a anorganických solí, pevnost plastového sáčku snížila o 66 %.
Otevřené mikroorganismy podle vědců urychlí proces rozkladu polyetylenu několik desítekkrát, což zlepší ekologickou situaci na planetě.
Houby Pestalotiopsis microspora
Skupina studentů z katedry molekulární biofyziky a biochemie Yaleovy univerzity objevila během expedice do deštných pralesů Ekvádoru dosud neznámý druh houby, která se živí polyuretany.
Z nalezených mikroorganismů byl izolován enzym, který jim umožňuje ničit polyuretany v podmínkách bez kyslíku.
Houba Pestalotiopsis microspora je jediným dosud známým mikroorganismem, který může přežít pouze tím, že se živí polyuretany v prostředí s velmi malým množstvím kyslíku. To znamená, že tyto houby mohou být umístěny na dně skládek, aby se urychlil rozklad odpadu.
Vědci objevili nečekané a revoluční řešení problému znečištění životního prostředí. Dozvěděli se, že obyčejní mouční červi, kteří se podávají jako jídlo v čínských restauracích, dokážou částečně trávit polymery. Informace o tom se objevily v časopise Environmental Science & Technology.
Vědec Wei-Ming Wu je přesvědčen, že tento objev je nejzávažnějším v environmentální vědě za posledních deset let. Vědci z Číny učinili objev po dlouhém experimentování s larvami různého všežravého hmyzu.
Objevené housenky otevírají nové způsoby recyklace plastů.