آيا می توان از کرم پیله‌ساز بید برای حل مشکل زباله‌های پلاستیکی کمک گرفت؟

حال اتفاقی باعث شده که او کار پژوهشی و علاقه‌اش به زنبور عسل را با هم پیوند دهد. چنین پیوندی ممکن است به یافتن راهی برای حل مشکل زباله‌های پلاستیکی بیانجامد. تیم تحقیقاتی که خانم برتوچینی در آن عضویت دارد نتیجه پژوهش‌های خود در این زمینه را روز ۲۴ آوریل (۴ اردیبهشت) در ژورنال تخصصی Current Bioliogy منتشر کرد.

کرم در کندوی عسل

تنها فدریکا برتوچینی نیست که کندوهای زنبور عسل را دوست دارد، کرم‌پیله‌ساز Galleria mellonella هم کندوهای زنبور عسل را، یا دقیق‌تر بگوییم، موم آن را دوست دارد. بیدها در آنجا تخم‌گذاری می‌کنند، تخم‌ها به کرم پیله‌ساز تبدیل می‌شوند و ۶ تا ۷ هفته طول می‌کشد تا مانند حشره هم‌خانواده خود یعنی پروانه از پیله در آیند و پرواز کنند.

یک روز خانم برتوچینی کرم‌های پیله‌ساز را از کندوهای عسل خود جمع کرد و درون پلاستیکی ریخت تا آن‌ها را دور بریزد. اما کرم‌ها در عرض مدت کوتاهی کیسه را سوراخ کرده و بیرون آمده بودند.

البته مدتهاست که این پدیده شناخته شده که کرم‌های پیله‌ساز درون موم عسل می‌توانند کیسه‌های پلاستیکی را بخورند. پرورش‌دهندگان زنبور عسل پیش از این در این باره گزارش داد‌ه‌اند. در ضمن خود کرم‌های پیله‌ساز بید غذای محبوبی برای خزندگان هستند و از آن‌ها همچنین به عنوان طعمه در ماهیگیری استفاده می‌شود.

فقط می‌خورند یا هضم هم می‌کنند؟

تا امروز روشن نبود که کرم‌های پیله‌ساز بید فقط پلاستیک را می‌خورند و آن را به صورت فضولات پلاستیکی به طبیعت بازمی‌گردانند یا اینکه می‌توانند آن را هضم و تجزیه کنند.

برای مثال در مورد بیدهایی که لباس می‌خورند می‌دانیم که آنها هم لباس‌های پشمی و هم لباس‌های از جنس مواد ترکیبی را می‌خورند، اما تنها توانایی هضم لباس پشمی را دارند. این بیدها الیاف ترکیبی را از طریق فضولاتشان به شکل میکروپلاستیک دوباره وارد طبیعت می‌کنند.

اما خانم برتوچینی تصمیم گرفت که در این باره به دقت تحقیق کند. او با استفاده از روش طیف‌سنجی دریافت که بیدهای موم عسل با بیدهای لباس فرق می‌کنند. آنها فضولات میکروپلاستیکی از خود به جا نمی‌گذارند بلکه پلی‌اتیلن را به ترکیب شیمیایی اتیلن‌گلیکول تبدیل می‌کنند که یک تکپار یا مونومر (ماده تشکیل‌شده از مولکول‌های واحد) است و بنابراین پلاستیک نیست؛ پلاستیک از مواد پلیمری است و از به هم پیوستن واحدهای کوچک تکرارشونده ساخته شده است.

آزمایش زمان در آزمایشگاه

برتوچینی در همکاری با پائولو بومبلی و کریستوفر هووه در آزمایشگاه زیست‌شناسی دانشگاه کمبریج آزمایشی انجام داد. این پژوهشگران حدود ۱۰۰ کرم پیله‌ساز بید را روی یک کیسه پلاستیک معمولی گذاشتند که در سوپرمارکت‌های انگلیس یافت می‌شود.

پس از حدود ۴۰ دقیقه اولین سوراخ‌ها را می‌شد در کیسه‌ها دید. کرم‌ها بعد از ۱۲ ساعت ۹۲ میلی گرم پلاستیک را خورده بودند. برتوچینی می‌گوید که سرعت عمل کرم‌ها بسیار بالاست.

موم زنبور عسل هم یک پلیمر است

خانم برتوچینی حدس می‌زند که بیدهای موم زنبور عسل دارای نوع معینی آنزیم هستند که می‌تواند پیوندهای شیمیایی پلاستیک را درهم بشکند. او می‌گوید: «موم یک پلیمر است، می‌شود گفت یک “پلاستیک طبیعی” است و ساختاری دارد که شبیه به پلی‌اتیلن است.»

یک آزمایش دیگر این حدس را که پلیمرها دارای پیوندهای مشابه هستند تایید می‌کند. پژوهشگران چند کرم پیله‌ساز بید را گرفتند، له کردند و روی یک کلیسه پلاستیکی گذاشتند. از این طریق هم در کیسه سوراخ ایجاد شد.

حال پژوهشگران می‌خواهند نوع این آنزیم را شناسایی کنند. اگر بتوان این آنزیم را در صنعت تولید کرد، می‌توان امیدوار بود که در آینده از آن برای تجزیه سریع زباله‌های پلاستیکی به گونه‌ای که به محیط زیست آسیبی نزند استفاده کرد.

دانشمندان چینی هم چند سال پیش تجربه مشابهی داشتند، اما با کرم پیله‌ساز بید در مواد غذایی خانگی. کرم پیله‌ساز این گونه بیدها هم پلاستیک می‌خورند و هضم می‌کنند، البته به کمک باکتری‌ها‌. اما کرم پیله‌ساز بید مواد غذایی خانگی نسبت به کرم پیله‌ساز کندوی زنبورعسل به زمان بسیار بیشتری برای هضم پلاستیک نیاز دارد.