Üks suurimaid ökoloogilisi probleeme tänapäeval on plastide kasutamine ja nende lagunemine. Looduses töötlevad neid naftast saadud esemeid väga vähesed loomad, mis põhjustab liigset kogunemist, mida ei saa kunagi parandada. Siiski on hiljuti kirjeldatud mõningaid superusse, mis on võimelised vahtpolüstürooli (teatud tüüpi plasti) toiduks muutma.
Ekstrudeeritud polüstüreen ehk vahtpolüstüreen on üks enimkasutatavaid plastmasse toiduainete pakendamiseks ja isegi kodumasinate jaoks. Seetõttu on normaalne, et nende jäätmed on liigsed ja keskkonnale ohtlikud.Seetõttu on vahtpolüstüroolist toiduks muutvate superusside olemasolu nii oluline. Lisateavet nende kohta leiate järgmisest ruumist.
Miks on plasti raske lagundada?
Plastid on valmistatud hiiglaslikest molekulidest, mida nimetatakse makromolekulideks ja mis on kunstlikult loodud väiksematest süsiniku molekulidest. Seda protsessi nimetatakse polümerisatsiooniks ja see põhjustab nende suure keemilise inertsuse. Teisisõnu, need ei ole nii vastuvõtlikud oksüdeerumisele, niiskusele ega mõne keemiatoodete rünnakule.
See tähendab, et mikroorganismidel, nagu bakterid, seened ja algloomad, on väga raske plastikut orgaaniliseks aineks muuta. Seetõttu kestab looduslik lagunemine, mis peaks kestma vaid paar kuud või paar aastat, mitusada aastat.
Plast on tänu oma inertstele omadustele muutunud inimelu jaoks liiga kasulikuks, kuna aitab kaitsta toitu loomuliku lagunemise eest.See sama võime muudab need aga ökosüsteemile tõsiseks ohuks, sest nende lagunemiseks kulub 100–1000 aastat.
Superussid, kes söövad polüstüreeni
Ajakirjas Environmental Science & Technology avaldatud uuringus mainitakse, et polüstüreeniga saastunud keskkonnas võivad ellu jääda erinevad jahuussi liigid. Lisaks suutsid nad suures koguses seda plasti seedida ja süsihappegaasiks muuta.
Need väikesed ussid on tegelikult jahumardika (Tenebrio spp.) vastsed, nii et oli liiga üllatav, et neil selline võime oli. Justkui sellest veel vähe oleks, võiksid nad ellu jääda vaid vahtpolüstürooli tarbides ilma ühegi muu toidulisandita.
2022. aastal mõistis rühm Queenslandi ülikooli (Austraalia) teadlasi, et jahuuss pole ainus, kes võib polüstüreeni tarbida.See võime oli ka teisel põrnikaliigil Zophobas morio, kes täitis kogu oma elutsükli ainult selle plastiga toiduna.
Miks neid superussideks nimetatakse?
Oluline on märkida, et polüstüreeni lagunemine ei too kaasa selle kasutamist toiduressursina. Teistpidi vaadatuna ei tähenda ainuüksi tõsiasi, et jahuussid on võimelised selle plasti laiali lagundama, et nad saaksid selle tarbimisest toitaineid. Nii juhtub perekonda Tenebrio kuuluvate vastsetega.
Zophobas morio puhul lagundavad ussid vahtpolüstürooli ning saavad sellest energiat ja toitaineid, muutes nad superussiks. Tänu sellele ainulaadsele omadusele avaneb võimalus neid kasutada plastijäätmetega reostuse vähendamiseks.
Kuidas teil õnnestub polüstüreeni lagundada?
Superusside võimet polüstüreeni lagundada annavad nende soolestikus elavad mikroorganismid.Need väikesed olendid hävitavad plastmolekulid ja vabastavad nende toitaineid. Ilma nendeta läbiksid vahtpolüstürooli killud kogu seedesüsteemi ja väljuksid muutumatuna.
Laboratooriumis on 100 superussi võimelised lagundama 34–39 milligrammi vahtpolüstürooli päevas. Umbes 50% plastist kasutatakse toitainetena, ülejäänud aga muundatakse süsihappegaasiks.
Viimane samm
Superusside soolestikus elavad mikroorganismid on väga mitmekesised ja erinevad, kuna igaüks toetab seedimist erineval viisil. Nende kõigi hulgas on vaid mõned need, mis tõesti toetavad plastkomponentide hävitamist ja ärakasutamist. Sel põhjusel kasutasid teadlased soolestiku mikrobiota analüüsimiseks ja süüdlaste leidmiseks metagenoomika meetodeid.
Kuigi see kõlab lihts alt, on protsess aeganõudev ja hõlmab tohutu hulga andmete analüüsimist. Tänu sellele jõutigi vaid bakterite Pseudomonas, Rhodococcus ja Corynebacterium perekonna võimalike süüdlaste väljaselgitamiseks.
Kuigi polüstüreeni lagunemisega seotud geeni või geene ei tuvastatud, on see uuring selge edasiminek võitluses plastireostusega. On väga tõenäoline, et järgmine samm keskendub selle nähtuse eest vastutavate ensüümide leidmisele. Sellest piisaks, et toota neid sünteetiliselt ja suurtes kogustes ilma ussile lootmata.
Nagu näete, võib plastireostuse probleemi lahendamiseks kuluda veel mitu aastat. Praegused arengud on aga paljulubavad ja ootused kõrged. Siinkohal jääb üle vaid loota, et uurimised kulgevad ladus alt ja inimkond naudib peagi selle hüvesid.