ديدان 🐛 خارقة تلتهم الـ “بوليسترين” قد تحقق ثورة في إعادة تدوير البلاستيك

يستخدم البشر يرقات الخنفساء من فصيلة “الغبشية” (أو “الظلامية”) Darkling beetle، التي تسمى “ديدان خارقة”، غذاء للزواحف الأليفة في العادة، غير أنها ربما تصبح قريباً جهة مستهلكة بعدما اكتشف عدد من العلماء قدرتها الاستثنائية على هضم مخلفات البلاستيك.

---

إذ يشير علماء في “جامعة كوينزلاند” في أستراليا إن هذه اليرقات البسيطة، وتسمى علمياً “زوبوفاس موريو” Zophobas morio، ليست قادرة وحسب على قضم الـ “بوليسترين” بشهية، بل إنها في الحقيقة تعيش على نظام غذائي من الـ”بوليسترين” حصراً.

---

وعلى مدى ثلاثة أسابيع قدم فريق البحاثة للديدان الخارقة ثلاث حميات غذائية مختلفة، هي رغوة الـ “بوليسترين” ونخالة وحمية صيام.

---

تحدث في هذا الشأن الدكتور كريس رينكه من كلية الكيمياء والعلوم البيولوجية الجزيئية في “جامعة كوينزلاند” فأشار إلى أن العلماء وجدوا “أن الديدان الخارقة التي تتغذى على نظام غذائي من الـ (بوليسترين) لم تبق على قيد الحياة وحسب، بل إنها سجلت بعض الزيادة في الوزن، ويشير ذلك الأمر إلى أنه في مستطاع الديدان استخلاص الطاقة من الـ (بوليسترين) بمساعدة ميكروبات الأمعاء على الأرجح”.

---

وبصورة عامة، يعرف عن مادة البوليسترين أنها منتج هائل للنفايات  البلاستيكية الخطرة التي يمكن أن تتسرب على شكل مواد كيماوية إلى مصادر المياه وتتحلل إلى “ميكروبلاستيك”، وبناء عليه فمن شأن عملية الهضم العضوية بقيادة الديدان الخارقة أن تشكل أداة مهمة في خفض مستويات التلوث البشري بالبلاستيك، في حال الاستفادة منها على نطاق واسع.

يشرح الدكتور رينكي أن “تلك الديدان الخارقة تشبه نسخة مصغرة عن مصانع إعادة التدوير، إذ تمزق مادة الـ (بوليسترين) بأفواهها ثم تقدمها غذاء للبكتيريا الموجودة في أمعائها”.

واستخدم الباحثون تقنية تسمى “ميتاجينوميكس” metagenomics للعثور على إنزيمات مشفرة عدة لديها القدرة على تحليل الـ “بوليسترين”، إضافة إلى مُركب كيمياوي يسمى “ستايرين” styrene. [يستخدم ستايرين على نطاق واسع في صنع المطاط الاصطناعي والبلاستيك اللذين يستعملان في صنع المواد العازلة للكهرباء والأنابيب البلاستيكية وبعض أجزاء من المركبات وعبوات الطباعة وعلب حفظ الطعام وغيرها].

وكذلك أشار الدكتور رينكي إلى وجود “ميكروبات أخرى تستخدم المواد الناجمة عن عمليات تحلل البولسترين [التي تجري في أمعاء تلك الديدان الخارقة]، بغية إنتاج مركبات عالية القيمة من قبيل البلاستيك الحيوي”.

واستطراداً، أعرب فريق البحاثة نفسه عن أمله بأن تحفز عملية إعادة التدوير الحيوية هذه إعادة تدوير النفايات البلاستيكية وتقليص مطامر النفايات.

وقالت جياروي صن، الباحثة المشاركة في البحث، إنها وزملاؤها يسعون إلى استزراع بكتيريا الأمعاء في المختبر واختبار قدرتها على تحليل الـ “بوليسترين”.

وأضافت، “بعد ذلك ننظر في كيفية الارتقاء بهذه العملية إلى المستوى المطلوب في تشغيل مصنع إعادة تدوير كامل”.

وكذلك أوضح الدكتور رينكه أنه تتوافر فرص عدة لتنفيذ عملية التحلل البيولوجي للنفايات البلاستيكية. وأضاف، “تعتري فريقنا حماسة كبيرة لدفع العلم نحو تحقيق هذا الهدف”.

وتولت مجلة “ميكروبيال جينومكس” Microbial Genomics نشر هذا البحث.

---

ديدان خارقة تلتهم الـ “بوليسترين” قد تحقق ثورة في إعادة تدوير البلاستيك، من أكبر المشكلات التي يواجهها العالم التخلص من قمامة #البلاستيك.. علماء أستراليون توصلوا لتجربة جديدة للتخلص منها، لنتعرف عليها..

---

---

اكتشف علماء أن الديدان يمكن أن تكون أداة مفيدة في التخلّص من البوليسترين، أحد أنواع البلاستيك الأكثر شيوعاً في عدد من المنتجات الاستهلاكية، كالتغليف وأدوات المائدة ذات الاستخدام الواحد، تفادياً لما يسببه من تلوث للمحيطات وتهديد للحياة البحرية، أو لدفنه في مطامر النفايات.

بفضل أنزيماتها المعوية، يمكن أن تشكّل يرقات الخنفساء “زوفوباس موريو” وسيلة لتحقيق معدل أعلى لإعادة تدوير البلاستيك، وفقأً لباحثين من جامعة كوينزلاند الأسترالية.

---

وقال كريس رينكي، الذي أدار الدراسة التي نُشرت الخميس في مجلة “مايكروبيال جينوميكس”، إن بحثاً سابقاً أظهر أن ديدان الشمع والدقيق الصغيرة، وهي أيضاً يرقات خنفساء، معروفة بكونها تستهلك البلاستيك، وأضاف “لذلك افترضنا أن الديدان الخارقة الأكبر حجماً يمكن أن تأكل المزيد”.

ويمكن أن يبلغ حجم الديدان الخارقة بعد نموها خمسة سنتيمترات، وتتم تربيتها كمصدر غذاء للزواحف والطيور، أو حتى للبشر في بعض الدول كتايلاند والمكسيك. ووفّر رينكي وفريقه للديدان أنواعاً غذائية مختلفة لمدة ثلاثة أسابيع، فأعطي بعضها البوليسترين، والبعض الآخر النخالة.

وأتاح ذلك للباحثين التأكد من أن تلك الديدان يمكن أن تعتاش من نظام غذائي يقوم على البوليسترين وحده، حتى أنها تكتسب بعض الوزن مقارنة بمجموعة الديدان الأخرى.

ومع أن الديدان التي غذيت بالبوليسترين أكملت دورة حياتها، وأصبحت خنافس بالغة، بيّنت الاختبارات أن أحشاءها تفتقر إلى التنوع الميكروبي، وأنها تحوي عناصر قد تسبب الأمراض، وتعني هذه النتائج أن الحشرات يمكن أن تكتفي بالتغذي على البوليسترين، لكنّ هذا النظام الغذائي ليس مغذياً، وقد يؤثر على صحتها.

ولجأ الفريق في المرحلة التالية إلى التقنية الميتاجينومية لتحليل التنوع الميكروبي في القناة الهضمية، ومعرفة أي نوع من الأنزيمات المشفرة جينياً يتولى التكسير الحيوي للبلاستيك.

---

وتتمثل إحدى طرق استخدام النتائج في تزويد الديدان الخارقة بنفايات الطعام، أو المنتجات الحيوية الزراعية لتستهلكها إلى جانب البوليسترين. وقال رينكي إنها “قد تكون وسيلة لتحسين صحة الديدان، وحل مشكلة الكميات الكبيرة من نفايات الطعام في الدول الغربية”.

ومع أن تربية المزيد من الديدان تشكّل أحد الخيارات الممكنة لتحقيق هذا الهدف، يطرح رينكي حلاً آخر يقوم على إنشاء مصانع إعادة تدوير تقلّد ما تفعله اليرقات، وهو تمزيق البلاستيك أولاً ثم التخلص منه.

وقال الباحث، الذي يعتزم إجراء أبحاث إضافية لتحديد الأنزيمات الأكثر فاعلية، ثم العمل على تحسينها من خلال هندسة الأنزيمات: “ما نريده في النهاية هو الاستغناء عن الديدان الخارقة من المعادلة”.

(فرانس برس)

---

---

---

إعادة التدوير: ديدان خارقة تتغذى على البلاستيك “قد تفجر ثورة” في مواجهة مشكلات البيئة

قال باحثون إن يرقات دودية تتغذي على البلاستيك قد تشكل حلا ثوريا في مجال إعادة تدوير النفايات.

واكتشف باحثون في أستراليا أن اليرقات التي تسمى زوفوباس موريو والمعرفة أيضا باسم الديدان الخارقة يمكنها أن تتغذى على البوليسترين.

ويعتقد الباحثون أن هذه اليرقات، التي تتحول لاحقا إلى خنافس، يمكنها أن تهضم البلاستيك بواسطة إنزيمات تفرزها.

وقال أحد الباحثين المشاركين في الدراسة إن هذا الاكتشاف قد يكون تطورا فارقا في مجال إعادة التدوير.

وأضاف دكتور كريس رينكل “الديدان الخارقة تعتبر معامل إعادة تدوير مصغرة. فهي تمزق مادة البوليسترين بأفواهها، ثم تتغذى عليها وتمررها للبكتيريا الموجودة في أمعائها”.

---

وغذى فريق الباحثين، في جامعة كوينزلاند الاسترالية، ثلاث مجموعات منفصلة من الديدان باستخدام 3 أنماط غذائية مختلفة، لمدة 3 أسابيع متصلة. واكتشفوا أن المجموعة التي تغذت على البوليسترين ازدادت وزنا.

وعثر فريق البحث على إنزيمات في أمعاء الديدان الخارقة لديها القدرة على تفكيك البوليسترين والسترين، وهما مركبان أساسيان في تصنيع حاويات النقل، وأشياء أخرى مثل مواد العزل، وأجزاء من السيارات.

---

ورغم ذلك، ليس من المرجح أن تؤدي هذه الدراسة إلى وجود مزارع ديدان ضخمة لزيادة مصانع إعادة التدوير.

وبدلا عن ذلك يطمح الباحثون في فصل الإنزيم الأكثر تأثيرا في هضم مكونات البلاستيك ليتم تصنيعه على مستوى واسع واستخدامه في مصانع إعادة التدوير.

ويقول دكتور رينكل “في هذه الحال، سيتم تمزيق البلاستيك بآليات ميكانيكية قبل استخدام الإنزيم المذكور لإنتاج مواد أكثر قيمة مثل البيوبلاستيك”.

وكانت أبحاث سابقة قد اكتشفت أن بعض يرقات الخنافس يمكنها هضم البوليسترين، لكن الدراسة الأخيرة تخطو خطوة إضافية، حسبما قالت الباحثة في الجامعة الوطنية الاسترالية، كولين جاكسون، وهي ليست مشاركة في هذه الدراسة.

وتقول “هذه الدراسة تسلك طريقا طويلا باتجاه فهم كيف تعمل البكتريا والإنزيمات في أمعاء اليرقات على مستوى الخلايا”.

وتضيف “هذا الأمر هام جدا لفهم واستخدام هذا النوع المختلف من إعادة التدوير”.

وفي مناطق أخرى من العالم نجح الباحثون في استخدام البكتريا والفطريات في تفكيك البلاستيك. لكن تبقى التساؤلات مطروحة حول جدواها في الاستخدام واسع النطاق على المستوى التجاري.

وتقول كولين “تعميم الدراسة على نطاق واسع يعتبر دوما تحديا كبيرا تتعاظم آثاره في مجال تفكيك البلاستيك، على مستويات ضخمة، وتساهم بشكل مذهل، في حل الأزمة الاقتصادية المتمثلة، في ارتفاع تكلفة إنتاج البلاستيك الجديد”.

المصدر : BBC News