Sinh vật giúp tiêu hủy rác nhựa

TTO: Công trình do nhóm kỹ sư ĐH Stanford kết hợp với nhóm nghiên cứu ĐH Thanh Hoa (TQ) thực hiện vừa được công bố trên tạp chí khoa học của Hiệp hội Hóa học Mỹ (ACS).

Ngành công nghiệp sản xuất nhựa đã tăng trưởng gấp ba lần trong 25 năm qua, để lại hậu quả nặng nề tương ứng.

Bên cạnh tái chế, các nhà khoa học cố gắng tìm những phương pháp sinh học để xử lý rác, hoặc tìm những động vật có thể tiêu hóa nhựa. Một số vài loài nấm hoặc vi khuẩn được phát hiện có thể "đảm đương" trọng trách này nhưng tiến trình xử lý diễn ra khá chậm.

Sau ba năm miệt mài, nghiên cứu sinh Anja Brandon tại ĐH Stanford và giáo sư hướng dẫn Craig Criddle đã tìm thấy loại vi khuẩn trong ruột sâu gạo có khả năng bẻ gãy polyme nhanh gấp nhiều lần.

Mealworm tiêu hóa miếng xốp nhựa rất tốt trong điều kiện pha cám lúa mì - Ảnh: ANJA BRADON

Sâu gạo, còn gọi là sâu quy (có ba giống với ba kích cỡ lớn nhỏ khác nhau: superworm, mealworm, miniworm) được biết đến là thức ăn cho chim, sinh sản nhanh.

Trước đó, có vài nghiên cứu chỉ ra sâu gạo chỉ tiêu hóa một số loại nhựa nhiệt dẻo (polystyrene). 

Hai thầy trò Brandon đặt nghi vấn và bắt đầu cho kiểm tra sâu gạo trên polyethylene (loại nhựa phổ biến hiện nay), ngoài ra còn thiết lập các nhóm đối chứng ăn nhựa pha cám lúa mì để tăng hiệu quả tiêu hóa và nhóm chỉ ăn cám.

Sau 32 ngày thí nghiệm, hơn 90% sâu sống sót, tiêu thụ 0.87gram nhựa (trên 1.8gram ban đầu). Trong khi đó, nhóm ăn nhựa polystyrene chỉ tiêu thụ 0.57gram.

Nhóm ăn nhựa pha cám tỏ ra vượt trội khi ngấu nghiến 1.1gram polyethylene và 0.98 gram polystyrene. Phản ứng hóa học trong ruột sâu gạo đã chuyển khoảng 50% nhựa thành khí CO₂. Phân của sâu gạo được nhóm nghiên cứu đánh giá là an toàn cho đất trồng.

Cuối thí nghiệm, nhóm nghiên cứu phẫu thuật sâu gạo và tìm thấy điểm khác biệt về hệ vi sinh vật trong ruột giữa các nhóm sâu đối chứng. Nhóm đặt giả thuyết rằng sâu gạo đã tự thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột để phù hợp với chế độ ăn bất thường.

Hiện tại, các nhà khoa học tranh cãi rằng sâu gạo không độc quyền tiêu hóa nhựa mà bản chất linh hoạt của hệ vi sinh đường ruột đã cho phép chúng chuyên biệt hóa với một số chất khá nhanh.

Nhóm ước lượng quần thể một ngàn con sâu gạo có thể tiêu thụ khoảng 0.3gram nhựa mỗi ngày, mặc dù không nhanh như chớp nhưng vẫn hơn ngồi chờ nhựa phân hủy dưới bãi chôn lấp.

TƯỜNG HÂN (28/5-2018)
Kim Thanh st