یکی از موارد جالب توجه در آزمایشگاه Christian Rinke صدای جویدن بلوک های فوم پلاستیکی از پلی استایرن توسط کرم هاست! Rinke می‌گوید قبل از اینکه یک بلوک جویده شده را دور بیندازد، آن را به سمت گوشش می‌برد. اگر کرم هنوز درحال جویدن بلوک ها باشد میتوانید صدای آن را بشنوید!

Rinke و همکارانش به نوزاد حشره Zophobas morio که به دلیل اندازه بزرگشان کرم های عظیم نامیده می‌شوند را با پلاستیک تغذیه می‌کنند تا ببینند آیا میکروب‌ها و آنزیم‌های موجود در روده‌شان ممکن است بینشی در مورد چگونگی تجزیه ضایعات پلاستیکی تولیدی انسان ارائه دهد. محققان دریافته‌اند که این کرم‌های بزرگ می‌توانند با رژیم غذایی حاوی پلی استایرن که در مجموعه‌ای از محصولات، از فنجان تا بسته‌بندی بادام‌زمینی استفاده می‌شود، زنده بمانند. این کرم‌ها نشان می‌دهند که به طور خیلی موثری در دستگاه گوارش خود آماده تجزیه پلاستیک ها هستند. Rinke که در دانشگاه Queensland استرالیا کار می‌کند و یکی از نویسندگان مطالعه جدیدی است که یافته‌های تیمش را در Microbial Genomic منتشر کرده، در این باره می گوید آنها اساساً مانند ماشین‌های غذاخوری هستند.

برای بررسی چگونگی واکنش میکروبیوم روده کرم ها ی بزرگ با رژیم غذایی کاملاً پلاستیکی، محققان 135 موجود را به سه گروه تقسیم کردند. به یکی فقط سبوس گندم داده شد، به دیگری فقط پلی استایرن نرم و به سومی هیچ چیزی داده نشد. همه کرم ها تحت نظر قرار گرفتند و اعضای گروهی که گرسنه بودند از یکدیگر جدا شدند. نوزادهای تغذیه شده با سبوس به طور قابل توجهی از آنهایی که با پلاستیک تغذیه شده بودند یا گرسنه بودند سالم تر بودند و وزن خود را در طول سه هفته که تحت نظارت قرار گرفتند دو برابر کردند. پس از آن، تعدادی از کرم های هر گروه کنار گذاشته شدند تا تبدیل به سوسک شوند. از هر 10 کرم تغذیه شده با سبوس، 9 کرم با موفقیت به سوسک تبدیل شدند و متنوع ترین میکروبیوم روده را نسبت به هر سه گروه حفظ کردند. نوزادهای تغذیه شده با پلاستیک مزیت کمتری داشتند اما همچنان وزن بیشتری نسبت به کرم های گرسنه داشتند و دو سوم آنها به سوسک تبدیل شدند. Rinke می گوید واضح است که پلی استایرن یک رژیم غذایی ضعیف برای حشرات نوزاد است اما به نظر می رسد که آنها می توانند حداقل مقداری انرژی از ماده استخراج کنند. این احتمالاً به دلیل رابطه همزیستی بین کرم های بزرگ و باکتری روده آن است. Rinke می‌گوید این کرم اساساً پلاستیک را خرد می‌کند تا باکتری‌ها بتوانند آن را تجزیه زیستی کنند و آن را به مولکول‌های کوچک‌تری تبدیل کنند که ممکن است راحت‌تر هضم شوند یا احتمالاً روزی می‌توانند برای ایجاد پلاستیک جدید دوباره استفاده شوند.

دانستن اینکه این میکروب های روده دقیقاً از کدام آنزیم های باکتریایی برای تجزیه پلی استایرن استفاده می کنند، بلیط طلایی برای تکرار این فرآیند در مقیاس بزرگ در آینده است. برای مطالعه جدید، شناسایی آنزیم‌ها نیازمند تعیین توالی ژنوم اندام ها در روده کرم‌ها بود. Rinke می‌گوید با استفاده از متاژنومیکس، می‌توانیم تمام ژن‌های موجود در میکروبیوم [هضم غذا] را مشخص کنیم. طبق گفته Rinke ، مطالعات قبلی روی سایر حشرات به اندازه کافی جامع نبودند و فقط بر روی یک یا دو باکتری یا آنزیم روده متمرکز بودند. Uw Bornscheuer، رئیس بخش بیوتکنولوژی و بخش کاتالیز آنزیمی در دانشگاه Greifsweld آلمان، از زمانی که برای اولین بار آشکار شد که بیش از یک دهه پیش برخی از نوزادهای حشرات می توانند پلاستیک هایی که سخت تجزیه می شوند را بخورند، منتظر این نوع داده ها بوده است و احتمالاً می تواند به دانشمندان کمک کند تا راهی برای استفاده از تجزیه زیستی برای بازیافت آنها پیدا کنند. Bronscheuer که در این مقاله نقشی نداشت اما این حوزه تحقیقاتی را دنبال می‌کرد گفته است که کار تازه منتشر شده، اولین مطالعه محکمی است که آنها به متاژنوم توجه کردند.

Rinke و همکارانش آنزیم‌های خاصی را شناسایی کردند که فکر می‌کردند به ترتیب خاصی برای تجزیه زیستی پلی استایرن موجود در روده کرم های بزرگ عمل می‌کنند اما Bornscheuer به تیم اشاره کرد که به ترتیبی که محققان آن آنزیم‌ها را قرار داده‌اند، نمی‌توانند پیوندهای قوی بین اتم‌های کربن در پلاستیک را بشکنند. بر اساس این بازخورد، محققان اکنون در حال تجدید نظر در مراحل پیشنهادی خود هستند. Rinke و همکارانش پیشنهاد نمی‌کنند که کرم های بزرگ باید در محل‌های دفن زباله یا مکان های آلوده رها شوند تا کوه‌های پلاستیکی را بجوند بلکه می‌گویند میکروبیوم منحصربه‌فرد روده کرم‌ها ممکن است کلید توسعه یک فرآیند شیمیایی برای تجزیه زیستی مواد باشد. آن‌ها قصد دارند از داده‌های متاژنومیکس مطالعه جدید خود به‌عنوان پایه‌ای استفاده کنند تا به‌طور آزمایشی بررسی کنند که هر آنزیم باکتریایی شناسایی‌شده با پلاستیک چه می‌کند و چگونه همه آنزیم‌ها با هم هماهنگ می‌شوند تا کارآمدترین راه برای تجزیه ضایعات پلاستیکی ما پیدا شود.

منبع: ایران پلیمر