Хладната прегръдка на червеите





Учени са установили, че #гъсеници, отглеждани за стръв за риба, имат способността да разграждат #полиетилен: една от най-трудните пластмаси, използвани често под формата на найлонови торбички.

#Восъчниятчервей, ларвата на Galleria mellonella, или по-големият восъчен молец, е бич за пчелните кошери в цяла Европа. В дивата природа, червеите живеят като паразити в пчелните семейства. Восъчните молци снасят яйца вътре в кошерите, където червеите се излюпват и растат върху пчелния восък - оттам и името им.

Откритието става случайно, когато нучниият екип на Federica Bertocchini, любител пчелар, е премахвал паразитните вредители от питите в нейните кошери. Червеите са временно съхранявани в типична найлонова пазарска торбичка, която се оказала проядена.

Bertocchini от Института по биомедицина и биотехнологии на Кантабрия (CSIC), Испания, си партнирала с колегите си Paolo Bombelli и Christopher Howe от  катедрата по биохимия на университета в Кеймбридж при провеждането на навременния експеримент.

Около сто восъчни червеи са били изложени в една найлонова торбичка в супермаркет в Обединеното кралство.

Само след около 40 минути в торбичката се появяват първите дупки, а след 12 часа масата на торбичката е била наламяла с 92mg.

Учените казват, че скоростта на разграждане е изключително бърза в сравнение с други наскоро открити бактерии, при които разграждането на някои пластмаси било в размер на само 0.13mg на ден.

"Ако един единствен ензим е отговорен за този химически процес, неговото възпроизвеждане в голям мащаб с помощта на биотехнологични методи следва да бъдат постигнати", казва Paolo Bombelli, първият автор на изследването, публикувано в списание Current Biology. 

"Това откритие може да бъде важен инструмент при опитите за намаляване на натрупаните отпадъци от полиетилен и пластмаса, както в депата за отпадъци, така и тези, натрупани в  океаните."

Полиетиленът се използва широко в опаковането и представлява 40% от общото търсене на пластмасови изделия в Европа, където около 38% от пластмасата се изхвърля в депа. Хората по света използват около един трилион найлонови торбички всяка година.

Най-общо казано, пластмаса е много устойчива на разрушаване, и дори когато това се случва по-малки части от нея, които остават неразградени, задръстват екосистемите.

Но природата може да даде отговор. Пчелният восък, върху който растат восъчните червеи, се състои от  разнообразна смес от липидни съединения: изграждащи молекули на живи клетки, включително мазнини, масла и някои хормони.

И докато детайлите около молекулното восъчно биоразграждане изискваt още задълбочени проучвания, изследователите казват, че е вероятно смилането на пчелен восък и полиетилен да включва разбиването на подобни видове химични връзки.

"Восъкът е полимер, нещо като" естествена пластмаса, " и има химична структура, която не се различава от полиетилена," казва Bertocchini, водещ автор на проучването.

Изследователите са провели спектроскопски анализ, който показва химичните връзки в пластмасата, където те се разкъсват. Анализът показва, че червеите трансформират полиетилена в етилен гликол, представляващ а-свързани "мономерни молекули.

За да докажат, че това не е просто механизъм на дъвчене не гъсениците, при който се разгражда пластмасата, учените смачкват някои от червеите и ги размазват по найлоновите торбички, а  резултатите са подобни.

"Гъсениците не просто ядат пластмасата, без да променят нейния химичен състав. Ние показахме, че полимерните вериги в полиетиленова пластмаса всъщност са разкъсани от восъчните червеи", казва Bombelli.

 "Гъсеницата произвежда нещо, което разкъсва химичната връзка, може би в нейните слюнчени жлези или в симбиотични бактерии в червата на гъсеницата. Следващата стъпки за нас ще бъде да се опитаме да определим молекулярните процеси в тази реакция и да видим дали можем да се изолира ензимът отговорен за това. "

Тъй като молекулярните детайлите на процеса са вече известни, учените казват, че биха могли да ги използват за създаването на биотехнологично решение в промишлен мащаб за управление на отпадъци от полиетилен.

Ние планираме да приложим тази констатация в удобен вид, за да се отървем от пластмасовите отпадъци, работейки за намиране на решение, което да запазите нашите океани, реки, както и околната среда от неизбежните последици от пластмасовото натрупване", добавя в заключение Bertocchini.

 

 

 



Коментари