Các nhà khoa học tạo ra ‘ruột giun’ giúp phân hủy nhựa

Rác thải nhựa gây tắc nghẽn bãi chôn lấp và ô nhiễm đại dương có thể sẽ sớm được giải quyết. Các nhà khoa học đã tạo ra một loại “ruột giun” có thể phân hủy nhựa. Bước đột phá này có thể giúp giải quyết cuộc khủng hoảng ô nhiễm nhựa toàn cầu.

Sáng kiến đến từ các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Nanyang ở Singapore. Họ đã tạo ra phiên bản nhân tạo của hệ vi sinh vật đường ruột của Zophobas atratus. Đây là loại ấu trùng bọ cánh cứng có khả năng sống sót nhờ tiêu thụ nhựa.

Các nhà khoa học phân lập côn trùng ăn nhựa từ ruột của giun

“Ruột giun” nhân tạo được tạo ra bằng cách cho ấu trùng Zophobas atratus ăn ba loại nhựa thông dụng: polyethylene mật độ cao (HDPE), polypropylene (PP) và polystyrene (PS). Nhóm ấu trùng đối chứng được cho ăn yến mạch.

Mặc dù giun chỉ có thể tiêu thụ một lượng nhỏ nhựa, nhưng hệ vi sinh vật trong ruột của chúng có khả năng phân hủy vật liệu này.

Các nhà khoa học sau đó phân lập hệ vi sinh vật được nuôi bằng nhựa và nuôi cấy trong dung dịch ethanol 75%, như được mô tả trong nghiên cứu được công bố trên Environmental International (Tập san Môi trường Quốc tế). Hệ vi sinh vật nuôi cấy này có khả năng phát triển và phân hủy nhiều nhựa hơn đáng kể trong vòng sáu tuần so với nhóm đối chứng.

Nhựa HDPE, PP và PS được sử dụng rộng rãi trong sản xuất bao bì và các vật dụng hàng ngày. HDPE có cấu trúc hóa học bền vững và khó phân hủy. Tuy nhiên, hệ vi sinh vật từ giun được nuôi bằng nhựa đã chứng minh có khả năng phân hủy những loại nhựa này.

Bằng cách tái tạo hệ vi sinh vật ruột của những loại giun ăn nhựa tách biệt khỏi chính cơ thể của giun, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một hệ thống phân hủy nhựa độc lập hiệu quả cao. Theo các tác giả, giải pháp lấy cảm hứng từ sinh học này cho thấy triển vọng giải quyết ô nhiễm nhựa, nhưng nghiên cứu về hệ vi sinh vật ruột giun ăn nhựa vẫn còn ở giai đoạn đầu.

Hy vọng trong cuộc chiến ngăn chặn khủng hoảng ô nhiễm nhựa

Hy vọng rằng nghiên cứu mới này là một phát hiện quan trọng cho tương lai với ít rác thải nhựa hơn.

Trong vòng 70 năm qua, 8.3 tỷ tấn nhựa đã được sản xuất trên toàn cầu. Tuy nhiên, ngoài 2.5 tỷ tấn vẫn đang được sử dụng, chỉ 6% đã được tái chế.

Cụ thể, 19-23 triệu tấn rác thải nhựa hàng năm đi vào môi trường biển, bao gồm đại dương, sông và hồ. Điều này tương đương với 2,000 xe rác nhựa đổ xuống đường thủy mỗi ngày, theo Chương trình Môi trường Liên Hiệp Quốc.

Khi vào nước, nhựa phân hủy thành các vi nhựa xâm nhập vào chuỗi thức ăn. Các nghiên cứu cho thấy vi nhựa có thể ảnh hưởng tiêu cực đến cơ thể con người bằng cách làm rối loạn hệ miễn dịch, giảm chất chống oxy hóa, làm rối loạn chức năng hormone, cản trở sự phát triển, và thay đổi sự phát triển thần kinh.

Nhựa ngăn chặn quá trình phân hủy, cũng góp phần vào biến đổi khí hậu. Đầu tiên, sản xuất và tiêu hủy nhựa tạo ra khí nhà kính, bao gồm methane, là yếu tố quan trọng gây biến đổi khí hậu. Thứ hai, ô nhiễm rác thải nhựa làm gián đoạn hệ sinh thái biển, làm suy giảm khả năng hấp thụ carbon dioxide từ bầu khí quyển.