Ученые ЛЭТИ нашли вид гусениц, перерабатывающих пластик

Исследователи из СПбГЭТУ «ЛЭТИ» установили вид гусениц, перерабатывающих пластик. В перспективе это открытие позволит разработать специализированные биореакторы для разложения пенополистирола.

Изучая проблемы пластикового загрязнения, специалисты пришли к выводу, что нужно создавать новые методы и устройств для эффективной переработки таких отходов.

Одним из наиболее перспективных направлений является биоразложение – разрушение сложных веществ, материалов, продуктов в результате деятельности живых организмов.

«Мы провели исследование процесса поглощения личинками жуков Zophobas morio пластика – а именно пенополистирола, он же пенопласт. В итоге проведенной работы выяснилось, что эти личинки способны не просто поглотить пенополистирол, но и переработать его», - рассказала магистрант факультета информационно-измерительных и информационных систем (ФИБС) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Наталья Березникова.

Zophobas morio были выбраны учеными для эксперимента не случайно: когда они находятся в тесном контакте друг с другом, то не окукливаются, что является их эволюционным механизмом защиты от каннибализма. При этом если плотность популяции велика, то с ними можно работать относительно долгое время – Zophobas morio могут оставаться в гусеничной стадии на протяжении 3-4 месяцев, пока не придет их естественный конец жизни.

Во время эксперимента насекомых поделили на три группы. Первая группа была контрольной – личинки питались злаками, фруктами и овощами, в их рационе были все те вещества, которые необходимы им для поддержания нормальной жизнедеятельности. Вторая группа питалась только пенополистиролом, а третья не получала пищи вообще.

Затем ученые целый месяц подсчитывали количество выживших особей в каждой группе и взвешивали образцы пенополистирола.

«В контрольной группе, которая хорошо питалась, и погибшие особи, и экзувии (т.е. хитиновая оболочка гусениц, которую они сбрасывают при линьке) оставались практически нетронутыми. Во второй группе Zophobas morio не могли получить все необходимые для жизни питательные вещества из пластика, поэтому они начали прибегать к каннибализму. В третьей же группе случаи каннибализма встречались в два раза чаще, чем во второй», – добавила Наталья Березникова.

Ученые сделали вывод, что личинкам удалось получать какие-то питательные вещества из пенополистирола, поскольку во второй группе случаи каннибализма встречались в два раза реже.

Также исследователи установили, что Zophobas morio не просто преобразуют пенополистирол, но и расщепляют бензольное кольцо – основу этого материала.

«При этом за переваривание пластика ответственны не сами личинки, а те ферменты, которые выделяются бактериями в их пищеварительном тракте. Интерес состоит в том, чтобы понять, что это за группа бактерий, выделить их и воссоздать среду, в которой они будут находиться – т.е. создать биореактор. Однако это уже сфера деятельности биологов», - рассказал Наталья Березникова.

В дальнейшем ученые планируют продолжить свои исследования с другими видами пластика – в первую очередь, полиэтиленом и этиленвинилацетатом.