Сучасний світ немислимий без пластику. Його неймовірна гнучкість і доступність зробили його незамінним матеріалом для незліченних застосувань. Однак, як і будь – яка революційна технологія, пластик несе в собі і свою темну сторону-проблему утилізації. Традиційні методи розкладання пластику неймовірно повільні і малоефективні, а гори пластикового сміття продовжують зростати, загрожуючи екологічній рівновазі планети. Але що, якщо рішення цієї складної задачі може ховатися в самому несподіваному місці – в травній системі маленьких комах?
Відкриття дивного здібностей воскових черв’яків
Нещодавно вчені зробили приголомшливе відкриття: деякі комахи мають дивовижну здатність споживати і розкладати нафтові пластики. У центрі уваги виявився вид, відомий як велика воскова моль (Galleria mellonella), а точніше, її личинки – воскові черв’яки. Дослідження показали, що ці крихітні істоти здатні метаболічно руйнувати поліетилен низької щільності (LDPE), один з найпоширеніших видів пластику у світі.
LDPE: довговічність, яка стала проблемою
Щорічно в світі виробляється понад 100 мільйонів тонн поліетилену, і його стійкість до розкладання стала справжнім прокляттям. На відміну від органічних матеріалів, які швидко розкладаються під впливом мікроорганізмів, поліетилен може залишатися в навколишньому середовищі протягом десятиліть, а то й століть. Це робить утилізацію поліетилену надзвичайно складним завданням.
Метаболізм і жир: як воскові черв’яки переробляють пластик
У 2017 році біологи виявили, що гусениці воскової молі здатні руйнувати поліетилен. Як це відбувається? Доктор Брайан Кассоне, біолог з Університету Брендона, пояснює:”близько 2000 воскових черв’яків здатні буквально ‘поглинути’ цілий поліетиленовий пакет всього за 24 години”. Цей процес не просто руйнування пластика, а справжній метаболізм: гусениці перетворюють пластик в енергію і жир, акумулюючи його в організмі у вигляді ліпідних резервів.
Це схоже на те, як ми переробляємо їжу: “якщо ми споживаємо занадто багато насичених і ненасичених жирів, вони накопичуються в жировій тканині в якості ліпідних резервів, а не використовуються в якості енергії,” – продовжує доктор Кассон, проводячи цікаву аналогію.
Вивчення взаємодії: тварина, мікробіом та пластик
Доктор Кассоне та його колеги провели комплексні дослідження, що охоплюють різноманітні дисципліни – фізіологію тварин, матеріалознавство, молекулярну біологію та геноміку – щоб зрозуміти взаємозв’язок між восковими черв’яками, їх бактеріальним мікробіомом та їх здатністю до масштабного біодеградації пластику. Вони прагнули зрозуміти, як саме гусениці справляються з цим завданням, і які наслідки для їх здоров’я та виживання.
Обмеження та оптимізація: дієта, а не її заміна
Однак все не так просто. Незважаючи на їх дивовижну здатність, воскові черв’яки не можуть жити виключно на дієті з пластику. Дослідження показали, що така дієта призводить до швидкої смерті і втрати маси тіла. “Тим не менш, ми з оптимізмом дивимося на те, що зможемо розробити спільну добавку, яка не тільки відновить їх фізичну форму до природного рівня, але і перевершить його”. Тобто, пластик-це не Заміна їжі, а доповнення, яке потрібно оптимізувати.
Два шляхи до вирішення проблеми
Дослідники бачать два потенційні шляхи використання воскових черв’яків у боротьбі з пластиковим забрудненням:
- Економіка замкнутого циклу:“По-перше, ми могли б вирощувати воскових черв’яків на дієті з додаванням поліетилену в рамках економіки замкнутого циклу”. Це означає, що пластик, який інакше став би відходом, буде використовуватися як корм для комах, а потім перероблятися в біомасу.
- Біорозкладання поза організмом:“По-друге, ми могли б вивчити можливість перебудови процесу біодеградації пластику поза організмом тварини”. Це може включати виділення та культивування мікроорганізмів, що беруть участь у процесі розкладання пластику, та використання їх для розробки більш ефективних методів переробки.
Додатковий бонус: Аквакультура
Масове виробництво воскових черв’яків не тільки допоможе вирішити проблему пластикового забруднення, але і може надати додаткову економічну можливість. “Наші попередні дані свідчать про те, що вони можуть стати частиною дуже поживного раціону для промислових риб”. Це відкриває можливості для інтеграції виробництва воскових черв’яків в аквакультуру.
Результати дослідження були представлені на щорічній конференції Товариства експериментальної біології в Антверпені, Бельгія.
Брайан Кассон та ін. біодеградація пластику комахами. Вересень 2025, Анотація № A17. 4
