Các nhà nghiên cứu của CSIRO hiện đang theo dõi quá trình tiêu hóa của côn trùng để xem điều gì sẽ xảy ra khi chúng tiếp xúc với nhựa. Có phải côn trùng tiêu thụ nhựa hay thứ gì khác đang xảy ra?
Tốc độ và hiệu quả của một số côn trùng để tiêu thụ là huyền thoại. Hãy nghĩ về những con cào cào lột sạch mùa màng trong vài giờ hoặc vài ngày. Tận dụng những khả năng này có thể giúp chúng ta giải quyết vấn đề. Côn trùng có thể ăn chất thải thực phẩm gây ô nhiễm và phát thải khí nhà kính và chiếm không gian bãi chôn lấp bằng cách chuyển đổi nó thành protein và các vật liệu khác.
Protein côn trùng đã được sử dụng để bổ sung vào thức ăn dự trữ để hỗ trợ các ngành công nghiệp như nuôi trồng thủy sản. Đã từ lâu, các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới cũng đang tìm hiểu xem liệu côn trùng có thể biến đổi sinh học cái gọi là chất thải không thể của chúng ta, như nhựa hay không. Và thậm chí biến nó thành một thứ hữu ích.
“Côn trùng được biết là có khả năng khử độc bằng hóa chất. Tiến sĩ Cate Paull, một nhà côn trùng học của CSIRO, cho biết gần như không có trí tuệ để xem chúng có thể làm gì với các chất hóa học như nhựa. Cô đang dẫn đầu một nhóm nghiên cứu đa ngành điều tra tiềm năng của côn trùng trong việc trao đổi chất hoặc biến đổi sinh học nhựa.
Điều gì xảy ra với nhựa trong ruột của côn trùng?
Tiến sĩ Paull nói: “Không ai biết côn trùng có thực sự chuyển hóa nhựa hay không.
“Chúng tôi muốn xem liệu côn trùng có thể tiếp cận carbon từ nhựa hay không và xem nó được sử dụng như thế nào. Ví dụ, họ có thể điều khiển carbon nhựa đó để cung cấp năng lượng cho hệ thống của nó và tồn tại? Hay các chất chuyển hóa tạo thành (hóa chất tiêu hóa) là phản ứng của chúng với một chế độ ăn uống khác? ”
Ban đầu, nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu xem liệu côn trùng có thực sự ăn nhựa hay chỉ đơn giản là chia nhỏ nó thành những mảnh nhỏ hơn. Họ hy vọng cũng xác định được các enzym ứng cử viên cuối cùng có thể được thu hoạch từ côn trùng và được sử dụng để phân hủy nhựa thành các yếu tố cấu thành của chúng ở quy mô công nghiệp.
Tiến sĩ Paull cho biết: “Quay trở lại bây giờ, có khả năng hiểu được toàn bộ hệ sinh thái đường ruột và tập hợp các hoạt động đang diễn ra liên quan đến tiêu hóa côn trùng sẽ mang lại lợi ích lớn hơn nhiều so với việc chỉ nhắm vào một hoặc một vài loại enzyme.
Các nhà nghiên cứu đã đi sâu tìm hiểu về quá trình tiêu hóa của ba loài côn trùng - sâu sáp (the Wax Moth), sâu gạo (Mealworm) và ruồi lính đen (Black Soldier Fly). Họ khám phá những gì đang xảy ra khi côn trùng đào hang và xuất hiện để ăn nhựa.
Ba loại côn trùng, các loại nhựa khác nhau
Ba loại côn trùng đã được thử nghiệm với các loại nhựa khác nhau, được chọn vì chúng thường được tìm thấy trong dòng chất thải của người tiêu dùng. Các loại nhựa là:
- polyethylene và polypropylene đều được sử dụng rộng rãi trong bao bì
- PET, trong và nhẹ và được sử dụng trong các sản phẩm như chai nước trái cây
- polystyrene
- axit lactic đa, được sử dụng bởi máy in 3D.
Thí nghiệm sử dụng giai đoạn ấu trùng của ba loại côn trùng vì khi chúng phát triển, ấu trùng thực hiện hầu hết việc tiêu thụ. Khi chúng trưởng thành thì thiếu răng hàm hoặc bộ phận nhai để nhai nhựa.
Sau đó, các nhà nghiên cứu kiểm tra nhựa, ấu trùng và phân của chúng, để xem điều gì đã thay đổi. Ấu trùng đã được cân. Sau đó, các chất chuyển hóa hoặc hóa chất tiêu hóa của chúng được kiểm tra để hiểu liệu chúng có đang tiêu hóa nhựa hay không và điều gì đang xảy ra với nó.
Sử dụng nhiều hình thức phân tích
“Chúng tôi đã áp dụng một loạt công nghệ để phân tích. Chúng tôi đang xem xét các chất chuyển hóa kết quả, như lipid và protein. Bằng cách đặt những lớp thông tin đó lại với nhau, sau đó chúng ta có thể bắt đầu có cái nhìn về những gì đang xảy ra, ”Tiến sĩ Paull nói.
Kết quả cho đến nay đã phát hiện ra rằng cả ba loài côn trùng đều phản ứng khác nhau với các loại nhựa khác nhau. Ví dụ, so với các loài côn trùng khác, loài sâu bướm đêm được phát hiện có một bộ hóa chất tiêu hóa khác biệt khi tiếp xúc với axit polylactic. Kết quả này cần được điều tra thêm. Cuối cùng, hiểu được cách thức các loài côn trùng cụ thể chuyển hóa hoặc biến đổi sinh học các loại nhựa cụ thể có thể cho phép phát triển các hệ thống phù hợp với mục đích. Điều này sẽ kết hợp các loài côn trùng cụ thể với các loại và điều kiện nhựa hoặc chất thải cụ thể.
“Nếu chúng tôi coi dự án này như một bệ phóng, chúng tôi đã tiến hành tìm hiểu xem liệu côn trùng có cung cấp cho chúng tôi câu trả lời liên quan đến việc phân hủy nhựa hay không. Tuy nhiên, nó phức tạp hơn rất nhiều so với dự đoán của chúng tôi! ” Tiến sĩ Paull nói.
“Dự án này đã khởi xướng và giúp hỗ trợ các nghiên cứu trong tương lai trong các lĩnh vực mới, chẳng hạn như hệ vi sinh vật côn trùng. Các bước trong tương lai sẽ xem xét các vi sinh vật có liên quan đến hệ vi sinh vật đường ruột và tác động qua lại giữa chúng và các enzym. Và sau đó những gì bạn thực sự đang cho côn trùng ăn. "
Một tương lai nơi côn trùng được sử dụng để phân loại chất thải
Các nhà khoa học đang thực hiện nhiệm vụ khó khăn là đo lường sự thay đổi đối với bản thân chất dẻo. Mặc dù điều này có thể có nghĩa là côn trùng không thể phá vỡ những đống nhựa khổng lồ, nhưng chúng vẫn có thể giúp ích theo những cách khác. Ví dụ, việc ô nhiễm chất thải khác với nhựa là một vấn đề lớn.
“Chúng tôi biết rằng các siêu thị đang gặp vấn đề rất lớn với vật liệu hữu cơ bọc nhựa đã quá hạn sử dụng nên không còn phù hợp với mục đích sử dụng. Nhưng làm thế nào để bạn thực sự tách nhựa khỏi chất hữu cơ? " Tiến sĩ Paull nói.
“Chúng tôi đã xem xét cách côn trùng có thể được sử dụng để phân loại chất thải. Điều này có thể biến đổi các thành phần rác thải thực phẩm hữu cơ thành protein có giá trị và để lại rác thải nhựa sạch hơn để tái chế. "
Nhóm nghiên cứu tại CSIRO hiện đang tiếp tục điều tra để tìm hiểu các quá trình biến đổi sinh học nhựa trong ba loài côn trùng.
Nguồn: Ecos.csiro.au
Viết bình luận