Δύο ουσίες στο σάλιο των σκουληκιών που προσβάλλουν το μελισσοκέρι – οι προνύμφες του σκόρου που τρώνε το κερί που φτιάχνουν οι μέλισσες για να χτίσουν κηρήθρες – διασπούν εύκολα έναν κοινό τύπο πλαστικού, δήλωσαν ερευνητές την Τρίτη, σε μια πιθανή νέα ανακάλυψη στον παγκόσμιο αγώνα κατά της ρύπανσης των πλαστικών.
Οι ερευνητές δήλωσαν ότι τα δύο ένζυμα που εντοπίστηκαν στο σάλιο της προνύμφης, βρέθηκαν να αποδομούν γρήγορα σε θερμοκρασία δωματίου το πολυαιθυλένιο, το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο πλαστικό στον κόσμο και σημαντικό παράγοντα που συμβάλλει στην περιβαλλοντική κρίση που εκτείνεται από τις ωκεάνιες τάφρους έως τις βουνοκορφές.
Η μελέτη βασίζεται στα ευρήματα των ερευνητών του 2017 ότι οι προνύμφες του κηρόσκορου ήταν ικανές να αποδομίσουν το πολυαιθυλένιο, αν και εκείνη την εποχή δεν ήταν σαφές πώς το έκαναν αυτά τα μικρά έντομα. Τελικά διαπιστώθηκε πως ήταν ένζυμα – ουσίες που παράγονται από ζωντανούς οργανισμούς που πυροδοτούν βιοχημικές αντιδράσεις.
Τα σκουλήκια απλοποιούν την διαδικασία της αποδόμησης του πλαστικού
Για να αποικοδομηθεί το πλαστικό, το οξυγόνο πρέπει να διαπεράσει το πολυμερές – ή το πλαστικό μόριο – σε ένα αρχικό στάδιο που ονομάζεται οξείδωση. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα ένζυμα πραγματοποίησαν αυτό το στάδιο μέσα σε λίγες ώρες χωρίς την ανάγκη προ επεξεργασίας όπως η εφαρμογή θερμότητας ή ακτινοβολίας.
Αυτό «αλλάζει το παράδειγμα της πλαστικής βιοαποικοδόμησης», δήλωσε η μοριακή βιολόγος Federica Bertocchini του Ισπανικού Εθνικού Ερευνητικού Συμβουλίου (CSIC), η οποία ηγήθηκε της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Communications.
Το πλαστικό είναι κατασκευασμένο από πολυμερή σχεδιασμένα να διασπώνται δύσκολα και περιέχει πρόσθετα που αυξάνουν την ανθεκτικότητα, που σημαίνει ότι μπορεί να παραμείνει ανέπαφο για χρόνια, δεκαετίες ή αιώνες.
«Τα ίδια χαρακτηριστικά που κάνουν το πλαστικό το μοναδικό και χρήσιμο υλικό που είναι, δημιουργούν ένα από τα πιο κρίσιμα προβλήματα αυτού του αιώνα», είπε η Bertocchini.
“Τα πλαστικά μένουν στο περιβάλλον για μεγάλο χρονικό διάστημα. Τελικά διασπώνται σε μικρά σωματίδια, παράγοντας μικρο και νανοπλαστικά σωματίδια. Αυτά τα πλαστικά σωματίδια έχουν βρεθεί παντού, από την Ανταρκτική μέχρι τη βροχή και το νερό της βρύσης, που όχι μόνο προκαλούν σοβαρά περιβαλλοντικά ζητήματα, αλλά αποτελούν ένα αυξανόμενο πρόβλημα για την ανθρώπινη υγεία», πρόσθεσε η Bertocchini.
Τα σκουλήκια απλοποιούν την διαδικασία της διάσπασης του πλαστικού
Το πολυαιθυλένιο, που δημιουργήθηκε για πρώτη φορά το 1933, είναι φθηνό, ανθεκτικό και δεν αλληλεπιδρά με τα τρόφιμα, καθιστώντας το χρήσιμο για συσκευασία τροφίμων και σακούλες παντοπωλείων, μεταξύ άλλων εφαρμογών.
Τα σκουλήκια αυτά είναι οι προνύμφες των κηρόσκορων, ενός είδους που ονομάζεται Galleria mellonella. Οι κάμπιες θεωρούνται παράσιτα από τους μελισσοκόμους, καθώς τρέφονται με κερί μέλισσας, γύρη και μέλι, ενώ περιστασιακά τρώνε και προνύμφες μελισσών.
Η ιδέα θα ήταν να παραχθούν συνθετικά τα ένζυμα του σάλιου των σκουληκιών, κάτι που πέτυχαν οι ερευνητές, για να διασπάσουν τα πλαστικά απόβλητα. Η Bertocchini είπε ότι η χρήση δισεκατομμυρίων σκουληκιών κεριού για να κάνει τη δουλειά έχει μειονεκτήματα, όπως η παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα καθώς μεταβολίζουν το πολυαιθυλένιο.
“Στην περίπτωσή μας, τα ένζυμα οξειδώνουν τα πλαστικά, σπάζοντας τα σε μικρά μόρια. Αυτό μας δίνει εναλλακτικά σενάρια για την αντιμετώπιση των πλαστικών απορριμμάτων στα οποία τα πλαστικά μπορούν να υποβαθμιστούν σε ελεγχόμενες συνθήκες, περιορίζοντας ή τελικά εξαλείφοντας εντελώς την απελευθέρωση μικροπλαστικών”, τονίζει η μελέτη.
Ο αγώνας της αποδόμησης του πλαστικού με βιολογικά μέσα, ή βιοαποικοδομητές, προηγουμένως επικεντρωνόταν κυρίως στους μικροοργανισμούς. Μια χούφτα μικροοργανισμών βρέθηκε ότι διασπούν το πλαστικό αλλά επιβραδύνουν και απαιτούν προ επεξεργασία, περιπλέκοντας την πρακτικότητα της αξιοποίησής του.
Η κατανάλωση πλαστικών έχει εκτοξευθεί παγκοσμίως τις τελευταίες τρεις δεκαετίες, με εκατοντάδες εκατομμύρια τόνους ετησίως να καταλήγουν ως απόβλητα και λιγότερο από το 10% αυτών να ανακυκλώνεται.
Τα Ηνωμένα Έθνη ενέκριναν τον Μάρτιο μια συμφωνία ορόσημο για τη δημιουργία της πρώτης παγκόσμιας συνθήκης για την ρύπανση από πλαστικά, μετά από συνομιλίες στο Ναϊρόμπι, με στόχο την οριστικοποίηση μιας νομικά δεσμευτικής συμφωνίας έως το 2024.
