«Пластивоядные» гусеницы способны съесть полиэтиленовый пакет всего за 24 часа

Гусеницы восковой моли могут прогрызть полиэтиленовый пакет всего за 24 часа, но этот процесс негативно сказывается на их здоровье. Учёные экспериментируют со способами поддержания их жизнедеятельности при одновременном превращении пластиковых отходов во что-то полезное, например, в корм для рыб. Фото: Shutterstock

Пластики играют фундаментальную роль в современной жизни, но их устойчивость к биологическому разложению делает их очень сложными для утилизации. Новое исследование показывает, как «пластивоядные» гусеницы могут метаболически разлагать пластики за несколько дней, а не десятилетий, и накапливать их внутри в виде жира — но какой ценой?

В 2017 году новаторское исследование продемонстрировало, что гусеницы большой восковой моли (Galleria mellonella), известные как восковые черви, могут разлагать полиэтиленовый пластик. Полиэтилен — самый распространённый в мире пластик, ежегодно в мире производится более 100 миллионов тонн полиэтилена. Полиэтилен химически устойчив, что делает его resistant к разложению, и для его полного разложения могут потребоваться десятилетия или даже сотни лет.

Хотя этот процесс деградации пластика был продемонстрирован восковыми червями в малом масштабе, это продолжающееся исследование помогает нам лучше понять биологические механизмы, воздействие полностью пластиковой диеты на здоровье этих организмов и их жизнеспособность в качестве устойчивого решения проблемы пластикового загрязнения.

«Около 2000 восковых червей могут разрушить целый полиэтиленовый пакет всего за 24 часа, хотя мы считаем, что совместное добавление стимуляторов питания, таких как сахара, может значительно сократить количество червей», — говорит доктор Брайан Кассоне, профессор биологии насекомых-вредителей и переносчиков заболеваний в отделе биологии Университета Брандона, Канада. — «Однако понимание биологических механизмов и последствий для жизнеспособности, связанных с биодеградацией пластика, является ключом к использованию восковых червей для крупномасштабной переработки пластика».

Используя набор методов, охватывающих физиологию животных, материаловедение, молекулярную биологию и геномику, доктор Кассоне и его команда изучили интересные отношения между восковыми червями, их бактериальным микробиомом и их потенциалом для крупномасштабной биодеградации пластика, а также возможное влияние на здоровье и выживаемость восковых червей.

Это исследование показывает, что восковые черви метаболически перерабатывают пластики в липиды и накапливают их в виде жира.

«Это похоже на то, как мы едим стейк — если мы потребляем слишком много насыщенных и ненасыщенных жиров, они откладываются в жировой ткани в виде липидных запасов, а не используются в качестве энергии», — объясняет доктор Кассоне.

Хотя восковые черви охотно потребляют полиэтилен, это исследование также показывает, что это в конечном итоге приводит к быстрой смерти.

«Они не выживают более нескольких дней на чисто пластиковой диете и значительно теряют в массе», — говорит доктор Кассоне. — «Однако мы оптимистично настроены, что можем разработать co-добавку, которая не только восстановит их жизнеспособность до естественного уровня, но и превысит его».

Доктор Кассоне и его команда определили два способа, с помощью которых восковые черви могли бы внести вклад в решение продолжающегося кризиса пластикового загрязнения.

«Во-первых, мы могли бы массово разводить восковых червей на co-дополненной полиэтиленовой диете в рамках циркулярной экономики», — говорит он. — «Во-вторых, мы могли бы изучить перепроектирование пути биодеградации пластика вне животного».

В качестве дополнительного преимущества массовое производство восковых червей также создаст существенный избыток биомассы насекомых, что может представлять собой дополнительную экономическую возможность в аквакультуре.

«Наши предварительные данные свидетельствуют о том, что они могут стать частью очень питательного рациона для промысловых пищевых рыб», — говорит доктор Кассоне.

Это исследование будет представлено на ежегодной конференции Общества экспериментальной биологии в Антверпене, Бельгия, 8 июля 2025 года (начало в 11:00 по московскому времени).

Восковые черви — личинки большой восковой моли, которые в природе питаются воском в пчелиных ульях. Их способность разлагать сложные полимеры, такие как воск, вероятно, и стала эволюционной основой для переработки полиэтилена. Учёные также исследуют возможность выделения ферментов или бактерий из кишечника этих гусениц для создания биотехнологических решений по переработке пластика без необходимости использования самих насекомых.