MOSKOU, 25 april - RIA Novosti. Van rupsen van de gewone wasmot, die was in bijenkorven verslindt, is aangetoond dat ze polyethyleen en andere soorten plastic kunnen eten en verteren, waardoor ze geschikt zijn voor afvalverwerking, volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Current Biology.

"We hebben ontdekt dat de rupsen van gewone insecten, de grote wasmot, een van de meest resistente en chemisch resistente kunststoffen - polyethyleen - kunnen afbreken. We zijn van plan ze aan te passen om de oceanen en rivieren van de aarde te beschermen tegen besmetting door deeltjes van deze materialen. Dit betekent echter niet dat je nu overal zwerfvuil kunt maken", zegt Federica Bertocchini van de Universiteit van Cantabrië in Santander, Spanje.

Tegenwoordig belandt elk jaar ongeveer 300 miljoen ton plastic afval op stortplaatsen op aarde, waarvan het meeste niet wordt afgebroken door bodemmicroben en tientallen of zelfs honderden jaren bijna intact blijft. Veel plastic deeltjes komen in de wateren van de wereldzeeën terecht, waar ze de magen van vissen en vogels binnendringen en vaak de dood veroorzaken.

Wetenschappers hebben ontdekt dat rupsen zich kunnen voeden met polyethyleen en schuimWetenschappers hebben een onverwachte oplossing gevonden voor het probleem van milieuvervuiling met schuim en ander plastic afval - het bleek dat gewone meelwormen, die in Chinese restaurants als voedsel worden geserveerd, deze polymeren gedeeltelijk kunnen verteren.

De afgelopen twee jaar hebben wetenschappers verschillende soorten insecten ontdekt, waarvan de larven in staat zijn gebleken dit probleem op te lossen. Twee jaar geleden ontdekten Chinese biologen bijvoorbeeld dat een favoriet gerecht van veel bezoekers van Chinese restaurants - meelwormrupsen - piepschuim, PET en enkele andere soorten plastic kunnen eten. De ontdekking van bacteriën in hun darmen die plastic kunnen afbreken, gaf de eerste hoop op een snelle opruiming van puin van de aarde.

Volgens Bertokchini slaagde ze er per ongeluk in om een ​​"natuurlijke vijand" te vinden voor het sterkste en meest voorkomende plastic - polyethyleen, dat voor bijen in haar tuin zorgt.

Plastic afval vergiftigde 90% van de zeevogels in Noord-AmerikaWetenschappers hebben plastic afval gevonden in de magen van 90% van de zeevogels aan de oostkust van Noord-Amerika, volgens een persbericht van de University of British Columbia.

Toen ze een paar uur later naar het pakket keek, zag ze dat de rupsen niet opgaven, maar "het banket voortzetten" en geen was, maar polyethyleen begonnen te eten. Bertokchini was geïnteresseerd in zulke vreemde eetlust van insecten en controleerde of de larven van motten echt plastic kunnen eten door hun gedrag in het laboratorium te observeren.

Het bleek dat dit inderdaad zo is, en dat motten polyethyleen met een recordsnelheid kunnen eten - in een halve dag aten ongeveer honderd rupsen bijna 100 milligram van een zak, wat duizenden keren sneller is dan de snelheid van plastic afbraak door bacteriën en andere insecten.

Zoals wetenschappers suggereren, produceert het lichaam van rupsen blijkbaar een speciaal enzym dat de bindingen tussen de verbindingen van polymeermoleculen verbreekt en ze omzet in ethyleenglycol - alcohol die giftig is voor mensen. Soortgelijke bindingen zijn aanwezig in de polymeermoleculen die de basis vormen van bijenwas, wat kan verklaren waarom mottenrupsen zo actief plastic eten.

Hoewel Bertokchini en haar collega's niet weten welke moleculen bij dit proces betrokken zijn, zijn ze van plan om binnenkort de geheimen van de rupsen te onthullen. Als dit kan, kan een synthetische versie van hun enzymen worden gebruikt om plastic afval te verwerken en de biosfeer van de aarde te reinigen van antropogene vervuiling.

Biologen hebben een grote ontdekking gedaan. Het blijkt dat gewone rupsen, die vaak als aas voor vissen worden gekweekt, een veel waardevollere eigenschap hebben. Ze kunnen polyethyleen recyclen, een van de sterkste en meest gebruikte soorten plastic die overal stortplaatsen en oceanen vervuilen. Polyethyleen en polypropyleen vormen 92% van de wereldproductie van plastic, inclusief polyethyleen - 40%. Elk jaar gebruiken en gooien mensen het weg biljoen plastic zakken.

Deze rupsen zijn de larven van het gewone insect Galleria mellonella (grote wasmot). Het dier wordt als een plaag beschouwd omdat het de larven in bijenkasten legt. Daar voeden de rupsen zich met honing, stuifmeel en was (vandaar de naam van de mot), waardoor ze alles rondom beschadigen: kammen, broed, honingvoorraden, bijenbrood, kozijnen en isolatiemateriaal van bijenkorven. Toch hebben deze schadelijke rupsen nuttige toepassingen gevonden. In plaats van was kunnen ze plastic afval krijgen.

Plastic is een van de gevaarlijkste materialen in termen van zwerfvuil op de planeet. In termen van de combinatie van de prevalentie en duur van natuurlijke ontbinding, heeft het bijna geen gelijke. Ter vergelijking: papier ontleedt in de natuur van een maand tot drie jaar, kleding gemaakt van wol - een jaar, van natuurlijke stoffen - twee tot drie jaar, een ijzeren blik - 10 jaar, maar een gewone plastic zak ontleedt 100-200 jaar. Van alle soorten afval in deze indicator is polyethyleen alleen inferieur aan aluminium blikjes (500 jaar oud), wegwerpluiers (300-500 jaar oud) en glazen flessen (meer dan 1000 jaar oud).

In de afgelopen 50 jaar is de plasticproductie exponentieel gegroeid. In de Europese Unie belandt, ondanks alle inspanningen om afval te recyclen, tot 38% van het plastic op stortplaatsen, de rest wordt gerecycled (26%) of verbrand (36%). Wanneer polyethyleen wordt verbrand of begraven op een stortplaats, vormt dit een ernstige belasting voor het milieu, dus wetenschappers zijn intensief op zoek naar aanvaardbare manieren om plastic onschadelijk af te breken. Het gebruik van grote wasmotrupsen is een goede optie.

Wetenschappers schatten dat de snelheid van biologische afbraak van polyethyleen door de rupsen van de grote wasmot veel hoger is dan die van de plastic-etende bacteriën die vorig jaar werden gemeld. Die bacteriën zouden 0,13 mg per dag kunnen eten, en de rupsen verslinden de stof letterlijk voor onze ogen. Op de foto hierboven is te zien dat ze in slechts 30 minuten 10 tracks met een pakket hebben gemaakt.

Federica Bertochini nam contact op met collega's van de afdeling Biochemie van de Universiteit van Cambridge - en samen zetten ze een tijdje een experiment op. Zo'n honderd rupsen werden in een gewone plastic zak van een Britse supermarkt gestopt. De gaten in de zak begonnen na 40 minuten te verschijnen en na 12 uur nam het gewicht van het plastic af met 92 mg!

Wetenschappers moeten de details van de biologische afbraak van was en plastic nog bestuderen, maar het is zeer waarschijnlijk dat de rupsen in beide gevallen dezelfde chemische bindingen tussen moleculen (CH² – CH²) in de stof verbreken. Volgens de chemische formule en zijn eigenschappen is was een polymeer, zoiets als "natuurlijk plastic", en de structuur verschilt niet veel van polyethyleen.

Wetenschappers voerden spectroscopische analyses uit en testten hoe rupsen chemische bindingen in polyethyleen verbreken. Ze ontdekten dat het resultaat van de verwerking ethyleenglycol is, een tweewaardige alcohol, de eenvoudigste vertegenwoordiger van polyolen. De analyse toonde aan dat de gaten in de plastic zak niet het resultaat zijn van eenvoudig mechanisch kauwen op het materiaal, maar dat er inderdaad een chemische reactie en biologische afbraak van het materiaal is. Om daar 100% van overtuigd te zijn, deden biologen een wetenschappelijk experiment: ze hakten rupsen in puree en vermengden het met plastic zakken. Het resultaat was identiek - een deel van het plastic was verdwenen. Dit is het meest overtuigende bewijs dat rupsen niet alleen plastic eten, maar het ook verteren tot ethyleenglycol. De chemische reactie vindt ergens in het spijsverteringskanaal van het dier plaats - het kunnen de speekselklieren zijn of symbiotische bacteriën in de slokdarm. Het overeenkomstige enzym is nog niet geïdentificeerd.

De belangrijkste auteur van het wetenschappelijke werk, Paolo Bombelli, is ervan overtuigd dat als een chemisch proces wordt uitgevoerd met behulp van een enkel enzym, het heel goed mogelijk is om dit proces op grote schaal met biochemische methoden te reproduceren. "Deze ontdekking kan een belangrijk middel zijn om het plastic afval dat zich op stortplaatsen en in de oceaan heeft verzameld, kwijt te raken", zegt hij.

Wetenschappelijk werk gepubliceerd op 24 april 2017 in het tijdschrift Current Biology.

In een experiment met bacteriën verwerkte een film van 1 cm² van de bacterie Ideonella sakaiensis 0,13 mg polyethyleentereftalaat (PET) per dag.

MOSKOU, 25 april - RIA Novosti. Van rupsen van de gewone wasmot, die was in bijenkorven verslindt, is aangetoond dat ze polyethyleen en andere soorten plastic kunnen eten en verteren, waardoor ze geschikt zijn voor afvalverwerking, volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Current Biology.

"We hebben ontdekt dat de rupsen van gewone insecten, de grote wasmot, een van de meest resistente en chemisch resistente kunststoffen - polyethyleen - kunnen afbreken. We zijn van plan ze aan te passen om de oceanen en rivieren van de aarde te beschermen tegen besmetting door deeltjes van deze materialen. Dit betekent echter niet dat je nu overal zwerfvuil kunt maken", zegt Federica Bertocchini van de Universiteit van Cantabrië in Santander, Spanje.

Tegenwoordig belandt elk jaar ongeveer 300 miljoen ton plastic afval op stortplaatsen op aarde, waarvan het meeste niet wordt afgebroken door bodemmicroben en tientallen of zelfs honderden jaren bijna intact blijft. Veel plastic deeltjes komen in de wateren van de wereldzeeën terecht, waar ze de magen van vissen en vogels binnendringen en vaak de dood veroorzaken.

Wetenschappers hebben ontdekt dat rupsen zich kunnen voeden met polyethyleen en schuimWetenschappers hebben een onverwachte oplossing gevonden voor het probleem van milieuvervuiling met schuim en ander plastic afval - het bleek dat gewone meelwormen, die in Chinese restaurants als voedsel worden geserveerd, deze polymeren gedeeltelijk kunnen verteren.

De afgelopen twee jaar hebben wetenschappers verschillende soorten insecten ontdekt, waarvan de larven in staat zijn gebleken dit probleem op te lossen. Twee jaar geleden ontdekten Chinese biologen bijvoorbeeld dat een favoriet gerecht van veel bezoekers van Chinese restaurants - meelwormrupsen - piepschuim, PET en enkele andere soorten plastic kunnen eten. De ontdekking van bacteriën in hun darmen die plastic kunnen afbreken, gaf de eerste hoop op een snelle opruiming van puin van de aarde.

Volgens Bertokchini slaagde ze er per ongeluk in om een ​​"natuurlijke vijand" te vinden voor het sterkste en meest voorkomende plastic - polyethyleen, dat voor bijen in haar tuin zorgt.

Plastic afval vergiftigde 90% van de zeevogels in Noord-AmerikaWetenschappers hebben plastic afval gevonden in de magen van 90% van de zeevogels aan de oostkust van Noord-Amerika, volgens een persbericht van de University of British Columbia.

Toen ze een paar uur later naar het pakket keek, zag ze dat de rupsen niet opgaven, maar "het banket voortzetten" en geen was, maar polyethyleen begonnen te eten. Bertokchini was geïnteresseerd in zulke vreemde eetlust van insecten en controleerde of de larven van motten echt plastic kunnen eten door hun gedrag in het laboratorium te observeren.

Het bleek dat dit inderdaad zo is, en dat motten polyethyleen met een recordsnelheid kunnen eten - in een halve dag aten ongeveer honderd rupsen bijna 100 milligram van een zak, wat duizenden keren sneller is dan de snelheid van plastic afbraak door bacteriën en andere insecten.

Zoals wetenschappers suggereren, produceert het lichaam van rupsen blijkbaar een speciaal enzym dat de bindingen tussen de verbindingen van polymeermoleculen verbreekt en ze omzet in ethyleenglycol - alcohol die giftig is voor mensen. Soortgelijke bindingen zijn aanwezig in de polymeermoleculen die de basis vormen van bijenwas, wat kan verklaren waarom mottenrupsen zo actief plastic eten.

Hoewel Bertokchini en haar collega's niet weten welke moleculen bij dit proces betrokken zijn, zijn ze van plan om binnenkort de geheimen van de rupsen te onthullen. Als dit kan, kan een synthetische versie van hun enzymen worden gebruikt om plastic afval te verwerken en de biosfeer van de aarde te reinigen van antropogene vervuiling.

Wetenschappers hebben rupsen ontdekt die zich kunnen voeden met plastic. Polyethyleen - een van de meest duurzame en meest gebruikte kunststoffen in het dagelijks leven - kan worden afgebroken door lang bekende dieren, die vaak worden gebruikt als aas voor vissen.

We hebben het over de larven van de grote wasmot (Galleria mellonella), de vijand van imkers in heel Europa.

Bertochini, een onderzoeker aan het Spaanse Instituut voor Biogeneeskunde en Biotechnologie, raakte geïnteresseerd in het fenomeen en voerde een wetenschappelijk experiment uit met biochemici uit Cambridge. Ongeveer honderd larven werden genomen, in een gewone plastic zak die in een Britse winkel was gekocht, gedaan en gewacht tot de gaten zouden verschijnen.

"Honderd rupsen eten 92 mg polyethyleen op in 12 uur, wat erg goed is", ontdekte Bertochini.

Volgens wetenschappers is dit een zeer hoog percentage in vergelijking met het succes van andere dieren, die ook het vermogen vonden om plastic te verwerken. Zo werd vorig jaar bijvoorbeeld de bacterie Ideonella sakaiensis ontdekt, die deze kan verwerken met een snelheid van slechts 0,13 mg per dag vanaf één vierkante centimeter.

Polyethyleen wordt veel gebruikt in verpakkingsmaterialen en is goed voor tot 40% van de vraag naar plastic in heel Europa. Tegelijkertijd wordt 38% van het plastic op stortplaatsen gegooid. Wereldwijd gebruiken mensen elk jaar ongeveer een biljoen plastic tassen.

Wereldwijd wordt jaarlijks ongeveer 80 miljoen ton polyethyleen geproduceerd.

Een van de negatieve eigenschappen is de slechte afbreekbaarheid, daarom vormt het, zelfs wanneer het wordt geplet, een grote bedreiging voor verschillende ecosystemen. Zo duurt het ongeveer honderd jaar voordat polyethyleen met een lage dichtheid, dat in huishoudtassen wordt gebruikt, is afgebroken. Dichtere soorten - tot 400 jaar. Gemiddeld gebruikt één persoon jaarlijks meer dan 230 plastic tasjes en wordt er wereldwijd meer dan 100 duizend ton plastic afval weggegooid.

“Plastic is een wereldwijd probleem. Nu is het overal te vinden - ook in rivieren en de oceaan. Polyethyleen is bijzonder stabiel, het ontleedt met grote moeite in natuurlijke omstandigheden, "legden de auteurs van het werk uit.

Volgens wetenschappers is de bijenwas waar rupsen zich mee voeden, samengesteld uit lipiden, die worden aangetroffen in levende cellen, zoals vetten, en sommige hormonen. En hoewel de biologische afbraak van polyethyleenrupsen verder onderzoek vereist, zijn de auteurs ervan overtuigd dat de vertering van was en plastic de vernietiging van dezelfde chemische bindingen in het lichaam van het insect met zich meebrengt. “Was is een polymeer, een soort 'natuurlijk plastic', de chemische structuur verschilt niet zo veel van die van polyethyleen”, legt Bertochini uit.

Uit de uitgevoerde spectroscopische analyse bleek dat de rupsen polyethyleen afbreken tot ethyleenglycol. Wetenschappers hebben ontdekt dat zelfs een cocon die een rups in een bepaald stadium vormt, in staat is polyethyleen af ​​te breken als het ermee in contact komt.

"Als slechts één enzym verantwoordelijk is voor dit proces, moet de opschaling ervan met behulp van biotechnologische methoden echt zijn", zegt Paolo Bombelli, auteur van het artikel gepubliceerd in het tijdschrift huidige biologie... "Deze ontdekking kan een belangrijk hulpmiddel blijken te zijn om het probleem van polyethyleenplastic op stortplaatsen en in de oceaan op te lossen."

Wetenschappers hebben een rups gevonden die polyethyleen recyclet. Hoe ze het doet, weet niemand.

In het wetenschappelijke tijdschrift Current Biology werd gemeld dat de rupsen van de wasmot blijkbaar polyethyleen kunnen verteren. En niet alleen om op natuurlijke wijze te kauwen en uit het lichaam te verwijderen, maar om het te verwerken tot andere stoffen. Wetenschappers hebben dergelijke organismen eerder gekend, maar ze verwerken polyethyleen heel langzaam. En honderd wasmotrupsen kunnen in 12 uur 92 milligram polyethyleen aan.

Polyethyleen is een van de meest voorkomende soorten kunststof en wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van verpakkingen. Over de hele wereld worden jaarlijks ongeveer een biljoen plastic tassen gebruikt en het weggooien ervan is een serieus probleem. Dus in de landen van de Europese Unie wordt slechts een kwart van de plastic tassen gerecycled, 36 procent wordt verbrand en de rest van de tassen wordt gewoon weggegooid door mensen, waardoor het milieu wordt belast.



Wasmotlarve (Galleria mellonella)

Vroeger dacht men dat polyethyleen niet biologisch afbreekbaar is omdat het van nature niet voorkomt. Niettemin hebben wetenschappers herhaaldelijk organismen gevonden die het kunnen verwerken. Het bleek dus dat de vormen van Penicillium simplicissimum in drie maanden tijd gedeeltelijk polyethyleen kunnen gebruiken, dat eerder is behandeld met salpeterzuur. Later kwamen er berichten dat de bacterie Nocardia asteroides in vier tot zeven maanden plastic "opeet", en de bacteriën die in de darmen van de Indiase mot (Plodia interpunctella) leven, in staat zijn om 100 milligram polyethyleen in acht weken af ​​te breken. De auteurs van de nieuwe studie ontdekten dat de larven van de wasmot Galleria mellonella polyethyleen nog sneller kunnen gebruiken, in een paar uur.

Tijdens het experiment, nadat de larven alleen waren gelaten met een plastic zak, begonnen na 40 minuten de eerste gaten erin te verschijnen. In 12 uur aten 100 larven ongeveer 100 milligram plastic. Om te begrijpen hoe de wormen het plastic verteerden, stampten de wetenschappers verschillende larven in een vijzel, smeerden de resulterende pasta op een plasticfolie en lieten het enkele uren staan. De onderzoekers analyseerden het "behandelde" polyethyleen met behulp van Fourier-transformatie-infraroodspectroscopie. Op het spectrogram verscheen, naast de pieken die kenmerkend zijn voor polyethyleen, een piek die overeenkomt met ethyleenglycol.

In de loop van daaropvolgende experimenten ontdekten wetenschappers dat de rupsen polyethyleen volledig kunnen verwerken. Dit komt door de aanwezigheid in hun lichaam van een speciaal enzym, dat ofwel wordt geproduceerd door de rupsen zelf of door bacteriën in hun spijsverteringsstelsel.

Experts zijn van mening dat het vermogen om polyethyleen in rupsen te verwerken, is ontwikkeld naar analogie met de mechanismen voor het verwerken van was in netelroos. Nu hopen ze eindelijk de stof te isoleren die het gewenste effect heeft, en proberen het vervolgens kunstmatig te synthetiseren.

"Deze ontdekking zou kunnen helpen bij het wegwerken van de enorme hoeveelheid afval die zich ophoopt op stortplaatsen en in de oceaan", zegt France Presse, een van de auteurs van de studie, professor Paolo Bombelli van de Universiteit van Cambridge. Polyethyleen is een ernstig milieuprobleem omdat het in natuurlijke omstandigheden zeer langzaam wordt afgebroken.

Alleen nu, heeft niemand nagedacht over wat deze paaiende rupsen zullen eten als ze al het afval opslokken? Zullen ze het polyethyleen gaan eten dat we nodig hebben, zoals de coloradokevers?

bronnen