اكتشف الباحثون إنزيمين في لعاب ديدان الشمع يقومان بشكل طبيعي بتكسير البلاستيك العادي خلال ساعات في درجة حرارة الغرفة.
يعد البولي إيثيلين أحد أكثر المواد البلاستيكية استخدامًا على نطاق واسع في العالم، حيث يتم استخدامه في كل شيء بدءًا من حاويات المواد الغذائية وحتى أكياس التسوق.ولسوء الحظ، فإن صلابته تجعله ملوثًا دائمًا، حيث يجب معالجة البوليمر في درجات حرارة عالية لبدء عملية التحلل.
يحتوي لعاب دودة الشمع على الإنزيم الوحيد المعروف بأنه يعمل على البولي إيثيلين غير المعالج، مما يجعل هذه البروتينات الموجودة بشكل طبيعي مفيدة جدًا لإعادة التدوير.
اكتشفت عالمة الأحياء الجزيئية ومربي النحل الهواة فيديريكا بيرتوتشيني بالصدفة قدرة ديدان الشمع على تحليل البلاستيك قبل بضع سنوات.
وقال بيرتوتشيني مؤخرا لوكالة فرانس برس: "في نهاية الموسم، يقوم النحالون عادة بإيداع عدد قليل من خلايا النحل الفارغة للعودة إلى الحقل في الربيع".
قامت بتنظيف الخلية ووضعت كل ديدان الشمع في أكياس بلاستيكية.وحين عادت بعد فترة، وجدت أن الحقيبة «مسربة».
أجنحة الشمع (جاليريا ميلونيلا) هي يرقات تتحول إلى فراشات شمعية قصيرة العمر مع مرور الوقت.في مرحلة اليرقات، تستقر الديدان في الخلية، وتتغذى على شمع العسل وحبوب اللقاح.
بعد هذا الاكتشاف السعيد، شرعت بيرتوتشيني وفريقها في مركز مارغريتا سالاس للأبحاث البيولوجية في مدريد في تحليل لعاب دودة الشمع ونشروا نتائجهم في مجلة Nature Communications.
استخدم الباحثون طريقتين: كروماتوغرافيا تغلغل الهلام، التي تفصل الجزيئات بناءً على حجمها، وكروماتوغرافيا الغاز - قياس الطيف الكتلي، الذي يحدد الأجزاء الجزيئية بناءً على نسبة الكتلة إلى الشحنة.
وأكدوا أن اللعاب يكسر السلاسل الهيدروكربونية الطويلة للبولي إيثيلين إلى سلاسل أصغر مؤكسدة.
ثم استخدموا التحليل البروتيني لتحديد "حفنة من الإنزيمات" في اللعاب، اثنان منها ثبت أنهما يؤديان إلى أكسدة البولي إيثيلين، كما كتب الباحثون.
أطلق الباحثون على الإنزيمات اسم "ديميتر" و"سيريس" على اسم آلهة الزراعة اليونانية والرومانية القديمة، على التوالي.
وكتب الباحثون: "على حد علمنا، فإن إنزيمات البولي فينيلاز هذه هي أول إنزيمات قادرة على إجراء مثل هذه التعديلات على أفلام البولي إيثيلين في درجة حرارة الغرفة خلال فترة زمنية قصيرة".
وأضافوا أنه نظرًا لأن الإنزيمين يتغلبان على "الخطوة الأولى والأكثر صعوبة في عملية التحلل"، فإن العملية يمكن أن تمثل "نموذجًا بديلاً" لإدارة النفايات.
وقال بيرتوتشيني لوكالة فرانس برس إنه على الرغم من أن التحقيق في مرحلة مبكرة، فمن المحتمل أن تكون الإنزيمات قد تم خلطها بالماء وسكبها على البلاستيك في مرافق إعادة التدوير.ويمكن استخدامها في المناطق النائية دون مزالق القمامة أو حتى في المنازل الفردية.
تتطور الميكروبات والبكتيريا الموجودة في المحيطات والتربة لتتغذى على البلاستيك، وفقًا لدراسة أجريت عام 2021.
في عام 2016، أفاد الباحثون أنه تم العثور على بكتيريا في مكب النفايات في اليابان تعمل على تحلل البولي إيثيلين تيريفثاليت (المعروف أيضًا باسم PET أو البوليستر).ألهم هذا العلماء لاحقًا لإنشاء إنزيم يمكنه تحطيم زجاجات المشروبات البلاستيكية بسرعة.
يتم إنتاج حوالي 400 مليون طن من النفايات البلاستيكية سنويًا في العالم، حوالي 30% منها عبارة عن مادة البولي إيثيلين.تم إعادة تدوير 10% فقط من 7 مليارات طن من النفايات المتولدة في العالم حتى الآن، مما ترك الكثير من النفايات في العالم.
لا شك أن تقليل المواد وإعادة استخدامها سيقلل من تأثير النفايات البلاستيكية على البيئة، ولكن وجود مجموعة أدوات تنظيف الفوضى يمكن أن يساعدنا في حل مشكلة النفايات البلاستيكية.
وقت النشر: 07 أغسطس 2023
