![]() Comentarii Adauga Comentariu _ Saliva de vierme de ceară conține enzime capabile să descompună plasticele![]() _ Saliva de vierme de ceară conține enzime capabile să descompună materialele plasticeO echipă de cercetători CSIC a descoperit că saliva de vierme de ceară degradează plasticul; o descoperire cu numeroase aplicații pentru tratarea sau reciclarea deșeurilor din plastic. În 2017, echipa a descoperit că această specie de vierme (lepidopteran Galleria mellonella) este capabilă să descompună plasticul (polietilena), iar acum au descoperit cum face acest lucru: saliva conține enzime (care aparțin familiei fenol oxidazei) care poate declanșa rapid degradarea polietilenei la temperatura camerei. Aceste enzime sunt primele și singurele enzime cunoscute capabile să degradeze plasticul din polietilenă fără a necesita pretratare, potrivit Federica Bertocchini, cercetător CSIC la CIB-CSIC (Centrul de Cercetare Biologică), care a condus studiul. Rezultatele lucrării, în așteptarea revizuirii, au fost publicate în preprint în arhiva online BioRxiv. „Pentru ca plasticul să se degradeze, oxigenul trebuie să pătrundă în polimer (molecula de plastic). Acesta este primul pas în oxidarea, care este de obicei rezultatul expunerii la lumina soarelui sau la temperaturi ridicate și reprezintă un blocaj care încetinește degradarea materialelor plastice precum polietilena, unul dintre cei mai rezistenți polimeri”, explică Bertocchini. „De aceea, în condiții normale de mediu, plasticul durează luni sau chiar ani să se degradeze”, adaugă ea. „Acum am aflat că enzimele din saliva viermelui de ceară realizează acest pas crucial: se oxidează. plasticul. Aceasta înseamnă că pot depăși blocajul din procesul de degradare a plasticului și pot accelera descompunerea acestuia", adaugă ea. Polietilena este unul dintre cele mai dure și mai utilizate materiale plastice. Împreună cu polipropilena și polistirenul, reprezintă 70% din producția totală de plastic. Poluarea cu plastic reprezintă o amenințare pentru sănătatea planetei și mediul înconjurător, așa că este urgent să găsim soluții pentru a aborda problema deșeurilor de plastic. Unul dintre cele mai promițătoare domenii de cercetare cu cel mai mare potențial este degradarea biologică a materialelor plastice. Acest proces este cunoscut sub numele de biodegradare și este asociat cu microorganisme precum bacteriile și ciupercile. Cu toate acestea, până în prezent, doar o mână de microorganisme sunt cunoscute care descompun polimerii plastici duri care formează polietilena. În plus, în cele mai multe cazuri, este nevoie de un pretratament agresiv pentru a garanta oxidarea și, astfel, pentru a permite microorganismelor să exercite un anumit efect (deși lent) asupra plasticului. Viermi care mănâncă plastic >Cu câțiva ani în urmă, s-a deschis un nou domeniu de cercetare odată cu descoperirea că unele specii de insecte din ordinele Lepidoptera și Coleoptera sunt capabile să degradeze polietilena și polistirenul. „În laboratorul nostru, am descoperit insecta care pare a fi cea mai rapidă dintre toate: larvele lepidopterelor Galleria mellonella, cunoscută în mod obișnuit ca viermele de ceară”, spune Bertocchini. „Aceste larve sunt capabile să oxideze și să descompună polimerii din plastic foarte repede” (după doar o oră de expunere). „În ultimii ani, s-au făcut eforturi pentru a afla cum reușesc aceste insecte să face acest lucru. Numeroase studii s-au concentrat asupra microorganismelor care locuiesc în sistemul digestiv al acestor viermi, pornind de la presupunerea că viermii pot folosi plasticul ca hrană și că degradarea acestuia ar fi rezultatul activității lor metabolice și al proceselor digestive”, remarcă cercetătorul. . „Dar această presupunere este foarte discutabilă, așa că, de la început, cercetările noastre s-au concentrat pe cavitatea bucală a viermilor”, explică ea. „Am analizat comportamentul viermelui de ceară atunci când acesta intră în contact cu polietilena și am constatat că enzimele prezente în saliva viermelui (adică lichidul din gura insectei) pot degrada polietilena”, ne spune Bertocchini. . "La intrarea în contact cu saliva, polimerul se oxidează și se depolimerizează în câteva ore. Am identificat reziduuri degradate care se formează în prezența salivei vierme", spune ea. În plus, cercetătorii au analizat. saliva folosind microscopia electronică și a observat un conținut ridicat de proteine. „Am izolat două enzime din salivă care pot reproduce oxidarea produsă de saliva în ansamblu”, explică cercetătorul. Aceste două proteine, numite Demetra și Ceres, aparțin familiei de enzime fenol oxidaze. „Am descoperit că enzima Demetra a avut un efect semnificativ asupra polietilenei, lăsând urme (cratere mici) pe suprafața plastic, vizibil cu ochiul liber;acest efect a fost confirmat si de aparitia produselor de degradare formate in urma expunerii polietilenei la aceasta enzima.Enzima Ceres oxideaza si polimerul, dar nu lasa urme vizibile, sugerand ca cele doua enzime au un efect diferit asupra polietilenei”, rezumă ea. Cum funcționează enzimele fenol oxidazei Fenolii sunt molecule folosite de plante pentru a se apăra împotriva potențialilor inamici, cum ar fi larvele de insecte. Prin urmare, insectele ar putea produce enzime fenol oxidază ca o modalitate de a oxida fenolii din plante și, astfel, de a le neutraliza, ceea ce înseamnă că s-ar putea hrăni în siguranță cu plantele. Fenolii sunt, de asemenea, prezenți în mulți aditivi din plastic, ceea ce ar putea să-i facă ținte pentru aceste enzime și să creeze condițiile necesare pentru oxidarea și depolimerizarea plasticului. „Până acum, acestea sunt doar speculații și vor fi necesare experimente suplimentare pentru a investiga mecanismele de acțiune ale enzimei în profunzime”, avertizează cercetătorii. O întrebare și mai interesantă este cum au dobândit viermii de ceară această capacitate. Cercetătorii speculează că ar putea fi din cauza unui proces evolutiv. Viermii de ceară se hrănesc cu ceară de stup și polen dintr-o mare varietate de specii de plante. Având în vedere că ceara de stup este plină de fenoli, acest tip de enzimă le-ar fi foarte util acestor insecte. Indirect, acest lucru ar explica de ce viermii de ceară pot descompune polietilena. Cu toate acestea, până acum această teorie este doar speculație și trebuie să facem mai multe cercetări care să combină biologia insectelor cu biotehnologia.
Linkul direct catre PetitieCitiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:
|
|
Comentarii:
Adauga Comentariu