En ny art af mørkebillelarver, der nedbryder plastik

Der findes en enorm plastikaffaldsø i det nordlige Stillehav, der er syv gange så stor som den koreanske halvø. Øen, kaldet Great Pacific Garbage Patch, er resultatet af 13 millioner tons plastik, der årligt strømmer ud i havet fra de 20. 000 enheder plastik forbruges i sekundet rundt om i verden. Plast tager årtier til hundreder af år at nedbryde naturligt, med plastikposer tager 10 til 20 år, nylonprodukter eller engangssugerør 30 til 40 år, og plastikvandflasker - almindeligvis brugt en gang og derefter smidt væk - 500 år til at nedbrydes. Dette problem med plastik, som er blevet stemplet som en menneskelig katastrofe, har for nylig vist sig at være nedbrydelig af biller, der er almindelige i Korea.

Et fælles forskerhold bestående af professor Hyung Joon Cha og en ph.d.-studerende Seongwook Woo fra Institut for Kemiteknik ved POSTECH med professor Intek Song fra Andong National University har for første gang afsløret, at billens larver i ordenen Coleoptera (Plesiophthophthalmus) davidis) kan nedbryde polystyren, et materiale, der ellers er svært at nedbryde.

Inden 2017, 8,3 milliarder tons plastikaffald blev produceret over hele kloden, hvoraf mindre end 9 procent blev genanvendt. polystyren, som tegner sig for omkring 6% af den samlede plastproduktion, er kendt for at være svær at nedbryde på grund af sin unikke molekylære struktur.

Forskerholdet fandt ud af, at larverne af en mørkebille, der er hjemmehørende i Østasien, inklusive den koreanske halvø, kan forbruge polystyren og reducere både dens masse og molekylvægt. Holdet bekræftede også, at den isolerede tarmflora kunne oxidere og ændre overfladeegenskaberne af polystyrenfilm.

I mellemtiden forskerholdet isolerede og identificerede Serratia fra tarmkanalen af ​​P. davidis-larver. Når polystyren blev fodret til larverne i to uger, andelen af ​​Serratia i tarmfloraen øgedes seks gange, tegner sig for 33 procent af den samlede tarmflora. I øvrigt, det viste sig, at denne larvers tarmflora bestod af en meget simpel gruppe af bakteriearter (mindre end seks) i modsætning til tarmfloraen hos andre konventionelle polystyrennedbrydende insekter.

Den unikke kost af mørkebillelarverne, som blev afsløret i denne undersøgelse, giver mulighed for, at polystyren kan nedbrydes af andre insekter, der lever af råddent træ. Ud over, udviklingen af ​​en effektiv polystyren-nedbrydende flora ved hjælp af de bakteriestammer, der findes i den simple tarmflora hos P. davidis, er meget ventet.

Undersøgelsen er også bemærkelsesværdig ved, at papirets første forfatter, Seongwook Woo, som har interesseret sig for insekter siden barndommen og ønskede at gøre verden til et bedre sted gennem dem, opsøgte professor Cha, så snart han kom ind i POSTECH og fokuserede på forskning under hans vejledning gennem årene.

Som den tilsvarende forfatter til avisen, Professor Cha kommenterede, "Vi har opdaget en ny insektart, der lever i Østasien - inklusive Korea - som kan bionedbryde plastik gennem tarmfloraen af ​​dens larver." Han konkluderede, "Hvis vi bruger den plastik-nedbrydende bakteriestamme, der er isoleret i denne undersøgelse og replikerer den simple tarmblomstersammensætning af P. davidis, der er en chance for, at vi fuldstændigt kan nedbryde polystyren, som har været svær at nedbryde fuldstændigt, for i sidste ende at bidrage til at løse det plastikaffaldsproblem, vi står over for."