آكل اللدائن
آكلات اللدائن/البلاسيتك (plastivore) هي كائنات حية قادرة على تحليل اللدائن (البلاستيك) واستقلابها.[1][2][3][4]في حين يُعتقد عادةً أن البلاستيك غير قابل للتحلل البيولوجي، فقد وجد أن مجموعة متنوعة من البكتيريا والفطريات والحشرات تعمل على تحليله.
التعريف
[عدل]تعتبر الكائنات الحية التي تتغذى على اللدائن (البلاستيك) "كائنات حية تستخدم البلاستيك كمصدر أساسي للكربون والطاقة". وهذا لا يعني بالضرورة القدرة على تلبية جميع الاحتياجات البيولوجية من البلاستيك وحده. على سبيل المثال، تظهر ديدان الوجبة التي تتغذى على البلاستيك فقط زيادة ضئيلة في الوزن، على عكس ديدان الوجبة التي تتغذى على نظام غذائي عادي من النخالة. ويرجع هذا إلى افتقار البلاستيك إلى الماء والعناصر الغذائية اللازمة للنمو. لا تزال ديدان الوجبة التي تتغذى على البلاستيك قادرة على استخلاص الطاقة من نظامها الغذائي، لذلك فهي لا تفقد الوزن مثل ديدان الوجبة الجائعة.[5]
الآلية
[عدل]بالنسبة لكل من البكتيريا والفطريات، فإن الخطوة الأولى هي التصاق الجراثيم بسطح البلاستيك من خلال التفاعلات الكارهة للماء.[6]
عند زراعة البكتيريا على البلاستيك، فإنها تشكل أغشية حيوية على السطح كخطوة ثانية. باستخدام الإنزيمات، فإنها تزيد من خشونة السطح وتؤكسد البلاستيك. [7][8][9]تشكل الأكسدة مجموعات مؤكسدة مثل مجموعات الكربونيل، التي تستخدمها البكتيريا للكربون والطاقة، وتحول أيضًا البلاستيك إلى جزيئات أصغر (إزالة البلمرة).
بالنسبة للفطريات، فإن الخطوة الثانية هي نمو الغزل الفطري (هياكل تشبه الجذور للفطريات، تتكون من خيوط فطرية تشبه الخيوط) على السطح، بينما الخطوة الثالثة هي إفراز الإنزيمات. تعمل كل من الإنزيمات وكذلك القوة الميكانيكية التي تنتجها الخيوط الفطرية على تحلل البلاستيك.
تحدث نفس الخطوات الأساسية للأكسدة وإزالة البوليمر في الحشرات آكلة البلاستيك. بالنسبة للحشرات، تلعب البكتيريا الموجودة في أمعائها دورًا في هضم البلاستيك. [10][11]في ديدان الوجبة، يؤدي تثبيط هذه البكتيريا عن طريق إعطاء المضادات الحيوية إلى إزالة القدرة على هضم البوليسترين، ولكن لا يزال من الممكن هضم البولي إيثيلين منخفض الكثافة إلى حد ما. تلعب الحشرات نفسها أيضًا دورًا: يحتوي لعاب ديدان الشمع على إنزيمات تعمل على أكسدة البولي إيثيلين وإزالة بوليمره. [12]
المراجع
[عدل]- ^ Boctor, Joseph (2024). "Nature's Plastic Predators: A Comprehensive and Bibliometric Review of Plastivore Insects". Polymers (بالإنجليزية). 16 (12): 1671. DOI:10.3390/polym16121671. PMC:11207432. PMID:38932021.
- ^ "Plastivores: Plastic-Degrading Super-Microbes and Enzymes". Wyss Institute (بالإنجليزية الأمريكية). 19 Oct 2023. Retrieved 2024-02-26.
- ^ "Why scientists say 'plastivores' could be the solution to plastic pollution". WHYY (بالإنجليزية الأمريكية). Retrieved 2024-02-26.
- ^ Yirka, Bob; Phys.org. "The caterpillar larvae 'plastivores' that consume and metabolize polyethylene". phys.org (بالإنجليزية). Retrieved 2024-02-26.
- ^ Yang, Yu; Yang, Jun; Wu, Wei-Min; Zhao, Jiao; Song, Yiling; Gao, Longcheng; Yang, Ruifu; Jiang, Lei (20 Oct 2015). "Biodegradation and Mineralization of Polystyrene by Plastic-Eating Mealworms: Part 1. Chemical and Physical Characterization and Isotopic Tests". Environmental Science & Technology (بالإنجليزية). 49 (20): 12080–12086. Bibcode:2015EnST...4912080Y. DOI:10.1021/acs.est.5b02661. ISSN:0013-936X. PMID:26390034. Archived from the original on 2024-11-28.
- ^ Khan، Sehroon؛ Nadir، Sadia؛ Shah، Zia Ullah؛ Shah، Aamer Ali؛ Karunarathna، Samantha C.؛ Xu، Jianchu؛ Khan، Afsar؛ Munir، Shahzad؛ Hasan، Fariha (1 يونيو 2017). "Biodegradation of polyester polyurethane by Aspergillus tubingensis". Environmental Pollution. ج. 225: 469–480. DOI:10.1016/j.envpol.2017.03.012. ISSN:0269-7491. مؤرشف من الأصل في 2023-06-12.
- ^ G. Cada، Erika Joy (يونيو 2019). "Enhanced in vitro biodegradation of low-density polyethylene using alkaliphilic bacterial consortium supplemented with iron oxide nanoparticles" (PDF). Philippine Science Letters. ج. 12. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2022-11-28.
- ^ Chauhan, Deepika; Agrawal, Guncha; Deshmukh, Sujit; Roy, Susanta Sinha; Priyadarshini, Richa (2018). "Biofilm formation by Exiguobacterium sp. DR11 and DR14 alter polystyrene surface properties and initiate biodegradation". RSC Advances (بالإنجليزية). 8 (66): 37590–37599. Bibcode:2018RSCAd...837590C. DOI:10.1039/C8RA06448B. ISSN:2046-2069. PMC:9089450. PMID:35558609.
- ^ Yang, Yu; Yang, Jun; Wu, Wei-Min; Zhao, Jiao; Song, Yiling; Gao, Longcheng; Yang, Ruifu; Jiang, Lei (20 Oct 2015). "Biodegradation and Mineralization of Polystyrene by Plastic-Eating Mealworms: Part 2. Role of Gut Microorganisms". Environmental Science & Technology (بالإنجليزية). 49 (20): 12087–12093. Bibcode:2015EnST...4912087Y. DOI:10.1021/acs.est.5b02663. ISSN:0013-936X. PMID:26390390. Archived from the original on 2024-02-27.
- ^ Yang، Yu؛ Yang، Jun؛ Wu، Wei-Min؛ Zhao، Jiao؛ Song، Yiling؛ Gao، Longcheng؛ Yang، Ruifu؛ Jiang، Lei (20 أكتوبر 2015). "Biodegradation and Mineralization of Polystyrene by Plastic-Eating Mealworms: Part 2. Role of Gut Microorganisms". Environmental Science & Technology. ج. 49 ع. 20: 12087–12093. DOI:10.1021/acs.est.5b02663. ISSN:0013-936X. مؤرشف من الأصل في 2024-02-27.
- ^ Yang, Li; Gao, Jie; Liu, Ying; Zhuang, Guoqiang; Peng, Xiawei; Wu, Wei-Min; Zhuang, Xuliang (2021). "Biodegradation of expanded polystyrene and low-density polyethylene foams in larvae of Tenebrio molitor Linnaeus (Coleoptera: Tenebrionidae): Broad versus limited extent depolymerization and microbe-dependence versus independence". Chemosphere (بالإنجليزية). 262: 127818. Bibcode:2021Chmsp.26227818Y. DOI:10.1016/j.chemosphere.2020.127818. PMID:32771707. S2CID:224882094. Archived from the original on 2024-12-16.
- ^ Sanluis-Verdes, A.; Colomer-Vidal, P.; Rodriguez-Ventura, F.; Bello-Villarino, M.; Spinola-Amilibia, M.; Ruiz-Lopez, E.; Illanes-Vicioso, R.; Castroviejo, P.; Aiese Cigliano, R.; Montoya, M.; Falabella, P.; Pesquera, C.; Gonzalez-Legarreta, L.; Arias-Palomo, E.; Solà, M. (4 Oct 2022). "Wax worm saliva and the enzymes therein are the key to polyethylene degradation by Galleria mellonella". Nature Communications (بالإنجليزية). 13 (1): 5568. Bibcode:2022NatCo..13.5568S. DOI:10.1038/s41467-022-33127-w. ISSN:2041-1723. PMC:9532405. PMID:36195604.
| آكلات اللحوم |
|  | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| حيوانات عاشبة | ||||||||
| خلوية | ||||||||
| أخرى | ||||||||
| طرق | ||||||||
