Naukowcy znajdują sposób na usunięcie cząstek plastiku zanieczyszczonych bakteriami mikrobiologia

Mikrobiolodzy opracowali zrównoważony sposób usuwania zanieczyszczających mikroplastików ze środowiska – i chcą do tego wykorzystać bakterie.

Bakterie w naturalny sposób mają tendencję do skupiania się i przyklejania do powierzchni, co tworzy substancję adhezyjną zwaną „biofilmem” – widzimy ją każdego ranka, na przykład podczas mycia zębów i usuwania płytki nazębnej. Naukowcy z Politechniki w Hongkongu (PolyU) chcą wykorzystać tę właściwość adhezyjnych bakterii i stworzyć przypominające taśmę sieci mikroorganizmów, które mogą zbierać mikroplastiki w zanieczyszczonej wodzie, tworząc bańkę, którą można łatwo usunąć i poddać recyklingowi.

Pomimo tych wyników Przedstawiony w środę na dorocznej konferencji Towarzystwa MikrobiologiiWciąż będący wstępnym wynalazkiem, ten wynalazek może utorować drogę do obniżenia poziomu zanieczyszczenia tworzywami sztucznymi w perspektywie długoterminowej po prostu dzięki zastosowaniu czegoś, co można znaleźć w naturze.

Powiedział: „Konieczne jest opracowanie skutecznych rozwiązań, które zatrzymują, gromadzą, a nawet poddają recyklingowi te mikroplastiki, aby zatrzymać„ plastyfikację ”w naszym naturalnym środowisku. Silvia Lang Liu, Badacz mikrobiologii na Uniwersytecie w Boliwii i główny badacz w tym projekcie.

Mikroplastiki to plastikowe wafle, zwykle mniejsze niż 5 mm, które są przypadkowo uwalniane do środowiska podczas produkcji i demontażu np. Toreb na zakupy lub butelek z wodą – lub podczas codziennych czynności, takich jak pranie odzieży syntetycznej, takiej jak nylon lub używanie środków pielęgnacyjnych. Postać z przecierającymi się mikrokulkami.

Chociaż są małe, ryzyko środowiskowe, na które są narażeni, jest ogromne. Mikroplastiki nie mogą się łatwo rozpuszczać, więc przyklejają się przez długi czas, a także pochłaniają i tworzą toksyczne chemikalia. Rozprzestrzenia się w ściekach i oceanach, co naraża zwierzęta morskie na ryzyko, że ostatecznie je zjedzą i ostatecznie dostaną się do łańcucha pokarmowego i zaszkodzą również zdrowiu ludzkiemu. Według danych, w 2018 roku stwierdzono obecność mikroplastików w ponad 114 gatunkach wodnych Międzynarodowa Organizacja MorskaZnaleziono go w soli, sałacie, jabłkach i nie tylko.

Nie ma jednak zrównoważonych, uniwersalnych metod eliminacji mikroplastików.

Dzięki tym badaniom zespół Liu zaprojektował biofilm bakteryjny z bakterii o nazwie Pseudomonas aeruginosa, Zdolne do unieruchamiania fałszywych mikroplastików i wprowadzania ich do wody. Sieci mikrobiologiczne wychwytują te mikroplastiki, zbierają je i zatapiają na dnie wody. Następnie, dzięki „mechanizmowi wychwytywania i uwalniania”, który wykorzystuje gen proliferacji biofilmu, naukowcy mogą uwolnić mikroplastiki z pułapek bakteryjnych i znaleźć duże ilości połączonych mikroplastików gotowych do recyklingu.

„To naprawdę innowacyjne i ekscytujące zastosowanie inżynierii biofilmu do rozwiązania kryzysu związanego z zanieczyszczeniem tworzywami sztucznymi” – powiedział. Dr Joanna Sadler, Naukowiec z Uniwersytetu w Edynburgu nie brał udziału w tym badaniu. „Jednym z największych wyzwań w radzeniu sobie z mikroplastikami jest wychwytywanie tych drobnych cząstek, aby można je było zdegradować i usunąć ze środowiska. Liu i współpracownicy zademonstrowali eleganckie rozwiązanie tego problemu, które ma ogromny potencjał do dalszego rozwoju jako realne- światowa technologia oczyszczania ścieków ”.

Jednak eksperyment jest nadal wstępny: został przeprowadzony jako test sprawdzający poprawność koncepcji w kontrolowanym środowisku laboratoryjnym, a nie w oceanie lub kanalizacji; Dokonano tego przy użyciu szczepu aeruginosa, który jest bakterią przenoszącą choroby, której nie można wykorzystywać w projektach na dużą skalę. Jednak naukowcy są przekonani, że metodę można replikować w celu znalezienia naturalnych bakterii tworzących biofilm bezpośrednio w ściekach lub innych środowiskach wodnych i przemieszczenia stamtąd.

„Jeśli chodzi o zbieranie mikroplastików, jest to interesująca zmiana” – powiedział. Dr. Nicholas Tucker, Starszy wykładowca mikrobiologii molekularnej na Uniwersytecie Strathclyde, który nie brał udziału w badaniu. „Ciekawie będzie zobaczyć, czy jest skalowalny”. Według Takera potrzebne będą dalsze badania dotyczące rodzajów powierzchni, na których można hodować biofilmy.

Jednak takie badania stanowią dobry przykład wielu zastosowań biotechnologii drobnoustrojów i tego, co mogą osiągnąć małe bakterie. „Ogólnie rzecz biorąc, pokazuje to, że drobnoustroje mogą i będą odgrywać rolę na każdym etapie cyklu życia plastiku” – powiedział Tucker.