اخیراً یک کشف شگفت‌انگیز در عرصه مقابله با آلودگی‌های پلاستیکی صورت گرفته است، و آن هم لارو میل‌ورم (mealworm) است که قادر به مصرف پلی استیرن می‌باشد.
این نوع حشرات به جمعی از گونه‌های خاص ملحق شده‌اند که توانایی تجزیه پلاستیک‌های مخرب محیط زیست را دارند. این نخستین بار است که یک نوع بومی از آفریقا شناسایی شده که چنین عملی را انجام می‌دهد.
پلی استیرن به عنوان یک نوع پلاستیک شناخته می‌شود که در مقادیر زیادی در بسته‌بندی‌های مواد غذایی، وسایل الکترونیکی و سایر محصولات صنعتی به‌کار می‌رود. فرآیند تخریب آن به هیچ وجه آسان نیست و به همین خاطر به عنوان یک ماده‌ای با دوام مطرح می‌شود. روش‌های سنتی بازیافت این ماده، نظیر پردازش‌های شیمیایی و حرارتی، به دلیل هزینه‌بر بودن و امکان تولید آلودگی، مورد انتقاد قرار گرفته‌اند. به همین دلیل، تیم تحقیقاتی به بررسی روش‌های زیستی برای مدیریت این زباله‌های مقاوم در برابر تخریب روی آورده‌اند.
محققان توانسته‌اند نشان دهند که لارو میل‌ورم کنیایی می‌تواند به راحتی پلی استیرن را بجود و در روده خود باکتری‌هایی داشته باشد که به فرآیند تجزیه این ماده کمک می‌کنند.
کرم میل‌ورم به عنوان لارو سوسک تیره آلفیتوبیوس (Alphitobius) شناخته می‌شود و دوره زندگی larval آن بین هشت تا ده هفته به طول می‌انجامد. این جاندار عمدتاً در مزارع پرورش طیور که آب و هوای گرم دارند، پیدا می‌شود و به راحتی می‌تواند منبع تغذیه‌ای برای خود بیابد.
اگرچه به‌نظر می‌رسد که منشا میل‌ورم‌ها از قاره آفریقا باشد، اما این گونه در بسیاری از کشورهای مختلف جهان نیز یافت می‌شود. گونه‌ای که در این تحقیق شناسایی گردیده، احتمالاً می‌تواند نوعی زیرگونه از جنس آلفیتوبیوس باشد؛ و محققان در حال انجام مطالعات بیشتر به منظور تأیید این فرضیه هستند.
در این تحقیق، تیم علمی همچنین میکروفون‌های روده حشرات را مورد بررسی قرار داده تا به شناسایی جوامع باکتریایی بپردازند که ممکن است در فرآیند تخریب پلاستیک دخیل باشند.
میزان آلودگی پلاستیکی در برخی مناطق آفریقایی به شدت نگران‌کننده است. با اینکه زباله‌های پلاستیکی به عنوان یک چالش جهانی در حوزه محیط زیست مطرح هستند، قاره آفریقا به دلیل واردات بالای محصولات پلاستیکی و بازدهی پایین بازیافت، با معضلات خاص‌تری مواجه بوده است.
با تحقیق در زمینه این “پلاستیک‌خواران” طبیعی، امید می‌رود بتوان ابزارهایی نوین ایجاد کرد که به شکل سریع‌تر و مؤثرتری به مدیریت و حذف زباله‌های پلاستیکی کمک کند. به جای رهاسازی جمع کثیری از این حشرات در مناطق دفن زباله، می‌توان از میکروب‌ها و آنزیم‌هایی که توسط آن‌ها در کارخانجات، محل‌های دفن زباله و فضاهای پاکسازی ایجاد می‌شود، بهره‌برداری کرد. این بدان معناست که می‌توان با زباله‌های پلاستیکی به روشی که مدیریت آن در مقیاس بزرگ تسهیل شود، مقابله کرد.
یافته‌های کلیدی
محققان یک مطالعه آزمایشی را انجام دادند که بیش از یک ماه به طول انجامید. در این دوره، لاروها به طور انحصاری از پلی استیرن، سبوس یا ترکیبی از این دو تغذیه کردند.
پس از تحلیل، مشخص شد میل‌ورم‌ها با یک رژیم غذایی شامل پلی استیرن و سبوس، زنده‌ماندن بیشتری نسبت به کرم‌هایی که فقط با پلی استیرن تغذیه می‌کردند، دارند. این نتایج نشان می‌دهد که مهم است اطمینان حاصل شود این حشرات از رژیم غذایی غنی و پرمغذی برخوردار باشند. میل‌ورم‌ها در ترکیب رژیم غذایی خود از پلی استیرن و سبوس، موفق به تجزیه تقریباً ۱۱.۷ درصد از کل پلی استیرن در طول مدت آزمایش شدند.
باکتری‌های موجود در روده
تجزیه و تحلیل میکروب‌های روده میل‌ورم نشان‌دهنده تغییرات بارز در ترکیب باکتری‌ها بر اساس مصرف غذایی آن‌ها بود. درک این تغییرات در ترکیب میکروب‌ها بسیار کلیدی است، زیرا می‌تواند به ما نشان دهد کدام باکتری‌ها در فرآیند تجزیه پلاستیک به‌طور فعال مشارکت دارند. این اطلاعات به ما کمک می‌کند تا باکتری‌ها و آنزیم‌های خاصی که برای شکستن پلاستیک مفید هستند را شناسایی کنیم.
نتایج نشان داد که روده لاروهای تغذیه شده با پلی استیرن غنی از سطوح بالاتری از پروتئوباکتری‌ها و فیرمیکوت‌ها بوده است. این باکتری‌ها قابلیت سازگاری با محیط‌های مختلف و تجزیه طیف گسترده‌ای از مواد پیچیده را دارند. همچنین باکتری‌هایی نظیر کلویورا، لاکتوکوکوس، سیتروباکتر و کلبسیلا به وفور یافت شدند، که به تولید آنزیم‌هایی با توانایی هضم پلاستیک‌های مصنوعی شناخته می‌شوند. این باکتری‌ها در صورتی‌که به‌طور فراوان مورد استفاده قرار گیرند، برای سلامت حشرات یا محیط زیست خطرناک نخواهند بود.
فراوانی بالای این باکتری‌ها به معنای نقش اساسی آن‌ها در تجزیه پلاستیک است. این می‌تواند بدین معنا باشد که میل‌ورم‌ها به‌طور طبیعی توانایی خوردن پلاستیک را ندارند؛ بلکه زمانی که آن‌ها به مصرف پلاستیک می‌پردازند، میکروب‌های موجود در روده‌شان ممکن است برای کمک به تخریب این ماده تغییر کنند. به همین ترتیب، میکروب‌های روده کرم‌های خوراکی قابلیت سازگاری با رژیم‌های غذایی نامعمول، از جمله پلاستیک، را دارند.
این یافته‌ها فرضیه‌ای را تقویت می‌کند که روده تعدادی از حشرات خاص ممکن است ابزاری موثر در تخریب پلاستیک باشد. این امر احتمالاً به دلیل تولید آنزیم‌هایی از سوی باکتری‌های روده‌ای است که قادر به تجزیه پلیمرهای پلاستیکی هستند.
این تحقیقات بی‌نظیر به دلیل متمرکز بودن بر نوع خاصی از حشرات بومی قاره آفریقا با تأکید بر تخریب پلاستیک، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند.
توجه ویژه به این منطقه قابل تأمل است، زیرا خصوصیات حشرات و شرایط محیطی در آفریقا ممکن است تفاوت‌های قابل توجهی با دیگر نقاط دنیا داشته باشد و به این ترتیب ممکن است درک جدیدی و راه حل‌های عملی برای مشکل آلودگی پلاستیکی در محیط‌های آفریقایی ارائه دهد.
در مطالعات آینده، می‌توان بر جداسازی و شناسایی سویه‌های خاص باکتریایی که در تجزیه پلی استیرن نقش دارند و همچنین بررسی آنزیم‌های تولیدی آن‌ها تمرکز کرد.
علاوه بر این، ممکن است پلاستیک‌های دیگری را نیز برای ارزیابی قابلیت این حشره در مدیریت انواع بیشتری از زباله‌ها مورد بررسی قرار دهیم.