A bolygót sújtó műanyaghulladék-válság fényében újszerű megoldást jelenthet egy olyan féregfajta, amely képes a műanyag biológiai lebontására. Vajon a viaszférgeket elég nagy léptékben lehetne alkalmazni ahhoz, hogy jelentős hatást érjenek el?
–
A polietilén (PE) egyfajta műanyag, amely kőolajból származik. Ez a leggyakrabban használt műanyag, és sokféleképpen használják, többek között bevásárlótáskák, gyermekjátékok és élelmiszercsomagolások. A PE a termékek műanyag csomagolása iránti teljes igény körülbelül 40%-át elégíti ki, és a környezetre gyakorolt hatása jelentős, mivel nem biológiailag lebomló. A műanyagot égetéssel, kémiai lebomlással, valamint hulladéklerakókban ártalmatlanítják, amelyek mind tovább rontják a környezetet.
A globális PE-piac 2018-ban 103,49 milliárd dollár volt, és az előrejelzések szerint 2026-ra eléri a 143,30 milliárd dollárt, ami az anyag iránti kereslet exponenciális növekedését mutatja, annak ellenére, hogy egyre inkább a zöld gazdaság felé tolódik.
A válság enyhítésére újszerű megoldás lehet a viaszféreg. Egy véletlen felfedezés során Frederica Bertocchini tudós rájött, hogy ezek a férgek lyukakat hoznak létre egy műanyag zacskóban. Hogy felfedezését továbbfejlessze, összefogott a Cambridge-i Egyetem tudósaival, és több kísérlettel igazolta, hogy a férgek képesek lebontani a PE kémiai kötéseit.
A PE önmagában több száz évbe telik, mire lebomlik, formájától és felhasználásától függően. Például egy műanyag zacskó lebomlása akár 10-20 évig is eltarthat, míg a műanyag palackoké 450 évig. Még kémiai lebomlással is több hónapig tart a lebomlás. Egy tanulmányban a tudósok megállapították, hogy 100 viaszféreg 12 óra alatt 92 milligramm PE-t képes volt biológiailag lebontani, ami féregenként körülbelül 2,2 lyukat jelent óránként.
Hogyan eszik a viaszféreg a műanyagot?
A válasz a féreg fiziológiájában rejlik. A viaszmolyok méhkaptárba rakják petéiket, hogy a viaszférgek a méhviasszal táplálkozhassanak a tápanyagokért. A PE és a méhviasz is hasonló kémiai kötésekből álló polimerek. Úgy gondolják, hogy a férgek méhviaszbontó képessége hasonló a műanyagbontó képességükhöz.
Az azonban még mindig nem világos, hogy ez a képesség a viaszféreg bőrén található enzimektől vagy a bélrendszerében található mikrobáktól származik. Hogy kizárják a mechanikai lebontást, amelyet a viaszféreg rágása és rágcsálása okoz, a tudósok összetört viaszférgek keverékét hozták létre, és két órán keresztül egy vékony PE műanyaglapra terítették. Az eredmények azt mutatták, hogy az elpusztult férgek keveréke valóban nagyobb arányban bontotta le a PE-t, mint az élő férgek.
Az indiai Pondicherry Egyetem egy nemrégiben végzett vizsgálatában a kutatók hasonló eredményeket találtak egy kisebb viaszféregfajnál, ahol a PE-fólián óránként 2,01 lyuk biológiailag lebontható volt. A tanulmány egyik kulcsfontosságú eleme a kizárólag PE-vel táplálkozó viaszféreg és a hagyományos viaszféregtáplálékkal táplálkozó viaszféreg túlélési arányát hasonlította össze. A viaszfésűs táplálékkal táplálkozó férgek 92%-os túlélési arányt értek el, míg a PE-táplálékkal táplálkozó viaszférgek 80%-os túlélési arányt mutattak. A PE önmagában nem tartalmaz elegendő táplálékot a férgek számára, és azok a férgek, amelyek túléltek, az elpusztult egyedek táplálkozásához folyamodtak.
Ez felveti az etika kérdését, és konfliktust okozhat az állatvédőkkel, ha ezt a műanyaghulladék-kezelési koncepciót nagy léptékben hajtanák végre. A PE-keverékek tápanyagokkal való kiegészítése megoldhatná ezt a problémát, de több erőforrást igényelhet.
Ez mellett, ha a viaszféreg véletlenül kikerülne a természetbe, a küzdő méhpopulációkat súlyosan érinthetné. A viaszférgeket a legtöbb méhész kártevőnek tekinti, mivel gyorsan tönkretehetik és átrághatják a méhsejteket.
Az etikai és környezetvédelmi aggályok fényében azonban talán nem az lenne az elképzelés, hogy a gazdaságokban viaszférgek millióit termeljük, hanem inkább a PE lebontásáért felelős enzim vagy baktérium izolálása és kivonása, valamint egy ipari enzimes megoldás létrehozása a nagyüzemi felhasználásra.
Az ipari enzimek előállításának pénzügyi szempontjai köztudottan meglehetősen drágák, és akadályként hathatnak a globális piacon. Az enzimek kivonása, tisztítása és elszigetelése összetett és speciális berendezéseket igényel. Ez egy hasonló akadály, amely a celluláz enzimek magas kereskedelmi költségei miatt megakadályozza a bioetanol, mint a nem megújuló üzemanyagok tisztább alternatívájának kereskedelmi sikerét. De ha ez a megoldás a PE-hulladék problémájára életképesnek bizonyul, talán ezeket a magas költségeket a kormányok és más környezetvédő pártok támogathatnák.
A viaszféreg nem az egyetlen olyan giliszta, amely képes bizonyos típusú műanyagokat biológiailag lebontani; a lisztférgekről is ismert, hogy biológiailag lebontják a polisztirolhabot. A műanyaghulladék-válság megoldásához számos iparág együttműködésére lesz szükség, amelyek közül az egyik a viaszféreg felhasználása lehet. Összességében a biokémiai megoldásokban rejlő lehetőségek nagy ígéretet hordoznak magukban, és ezeket tovább kell vizsgálni.
