În lumina crizei deșeurilor de plastic care afectează planeta, o soluție inedită ar putea consta într-un tip de vierme care poate biodegrada plasticul. Ar putea viermii de ceară să fie implementați la o scară suficient de mare pentru a avea un impact semnificativ?
–
Polietilena (PE) este un tip de plastic derivat din petrol. Este cel mai frecvent utilizat plastic și are o mare varietate de utilizări, inclusiv pungi de cumpărături, jucării pentru copii și ambalaje alimentare. PE satisface aproximativ 40% din cererea totală de ambalaje din plastic în produse, iar impactul său asupra mediului este semnificativ, deoarece nu este biodegradabil. Este eliminat prin incinerare, prin degradare chimică, precum și în depozitele de deșeuri, toate acestea degradând și mai mult mediul înconjurător.
Piața globală de PE a fost de 103,49 miliarde USD în 2018 și se preconizează că va ajunge la 143,30 miliarde USD până în 2026, ilustrând o creștere exponențială a cererii pentru această substanță, în ciuda impulsului tot mai mare către o economie verde.
O soluție inedită pentru a atenua această criză ar putea sta în viermii de ceară. Într-o descoperire întâmplătoare, cercetătoarea Frederica Bertocchini a constatat că acești viermi au creat găuri într-o pungă de plastic. Pentru a-și dezvolta descoperirea, ea a făcut echipă cu oameni de știință de la Universitatea din Cambridge și a confirmat, prin mai multe experimente, că viermii sunt capabili să descompună legăturile chimice ale PE.
În sine, PE are nevoie de sute de ani pentru a se descompune, în funcție de forma și utilizarea sa. De exemplu, o pungă de plastic poate avea nevoie de până la 10-20 de ani pentru a se descompune, în timp ce sticlele de plastic pot dura 450 de ani. Chiar și în cazul degradării chimice, este nevoie de câteva luni pentru a se descompune. Într-un studiu, oamenii de știință au descoperit că 100 de viermi de ceară au fost capabili să biodegradeze 92 de miligrame de PE în 12 ore, sau aproximativ 2,2 găuri pe oră per vierme.
Cum mănâncă viermii de ceară plasticul?
Răspunsul se află în fiziologia viermilor. Moliile de ceară își depun ouăle în interiorul stupilor de albine pentru a permite viermilor de ceară să se hrănească cu ceară de albine pentru nutrienți. Atât PE, cât și ceara de albine sunt polimeri care constau în legături chimice similare. Se crede că abilitatea viermilor de a descompune ceara de albine este similară cu cea a viermilor de a descompune plasticul.
Cu toate acestea, este încă neclar dacă această abilitate provine de la enzimele care se găsesc pe pielea viermelui de ceară sau de la microbii care se găsesc în intestinul său. Pentru a exclude degradarea mecanică cauzată de viermii de ceară care mestecă și ronțăie plasticul, cercetătorii au creat un amestec de viermi de ceară zdrobiți și l-au întins pe o foaie subțire de plastic PE timp de două ore. Rezultatele au arătat că amestecul de viermi morți a biodegradat, de fapt, PE cu o rată chiar mai mare decât viermii vii.
Într-un studiu recent al Universității Pondicherry din India, cercetătorii au găsit rezultate similare la o specie mai mică de viermi de ceară, cu o rată de biodegradare de 2,01 găuri pe oră în folia de PE. Un element cheie al acestui studiu a comparat ratele de supraviețuire între viermii de ceară care se hrănesc doar cu PE și cei care se hrănesc cu diete tradiționale pentru viermii de ceară. Viermii care au avut o dietă pe bază de pieptene de ceară au avut o rată de supraviețuire de 92%, în timp ce viermii de ceară cu o dietă PE au avut o rată de supraviețuire de 80%. PE în sine nu conține suficientă nutriție pentru viermi, iar acei viermi care au supraviețuit au recurs la mâncarea celor morți pentru nutriție.
Acest lucru ridică problema eticii și ar putea provoca conflicte cu grupurile pentru drepturile animalelor dacă acest concept de gestionare a deșeurilor de plastic ar fi realizat pe scară largă. Adăugarea de nutrienți în amestecurile de PE ar putea rezolva această problemă, dar ar putea necesita mai multe resurse.
Pe lângă aceasta, dacă viermii de ceară ar fi eliberați accidental în sălbăticie, populațiile de albine aflate în dificultate ar putea fi grav afectate. Viermii de ceară sunt considerați dăunători de către majoritatea apicultorilor, deoarece pot distruge și mesteca rapid fagurii de miere.
Cu toate acestea, având în vedere aceste preocupări etice și de mediu, poate că ideea nu ar trebui să fie aceea de a produce milioane de viermi de ceară în ferme, ci mai degrabă să se izoleze și să se extragă enzima sau bacteriile responsabile de degradarea PE și să se creeze o soluție enzimatică industrială pentru utilizarea pe scară largă.
Se știe că aspectul financiar al creării enzimelor industriale este destul de costisitor și poate acționa ca o barieră pentru piața globală. Extragerea, purificarea și izolarea enzimelor sunt complexe și necesită echipamente specifice. Aceasta este o barieră similară care împiedică succesul comercial al bioetanolului ca alternativă mai curată la combustibilii neregenerabili din cauza costurilor comerciale ridicate ale enzimelor celulozice. Dar dacă această soluție pentru problema deșeurilor de PE se dovedește a fi viabilă, poate că aceste costuri ridicate ar putea fi subvenționate de guverne și de alte partide pro-mediu.
Vârcolacii de ceară nu sunt singurii viermi care sunt capabili să biodegradeze anumite tipuri de plastic; viermii de făină sunt, de asemenea, cunoscuți ca fiind capabili să biodegradeze spuma de polistiren. Soluția pentru rezolvarea crizei deșeurilor de plastic va necesita colaborarea mai multor industrii, una dintre acestea putând fi utilizarea viermilor de ceară. În general, potențialul soluțiilor biochimice este foarte promițător și ar trebui să fie explorat în continuare.
