Можно ли использовать гусениц в борьбе с пластиковыми отходами? Ведь уже несколько лет известно, что личинки восковой моли Galleria Melonella поедают полиэтилен.
Однако вопрос о том, переваривают ли гусеницы пластик или в основном только превращают его в микропластик, оставался спорным. В рамках исследовательского проекта по химическому визуальному анализу переваривания пластика у гусениц (RauPE) команда Fraunhofer LBF проследила путь полиэтилена через гусеницу и нашла важные ответы на эти открытые вопросы.
Ранние сомнения в громких исследованиях.
Личинки восковой моли Galleria Melonella способны поедать полиэтилен (ПЭ) и преобразовывать его с удивительно высокой скоростью: 100 000 гусениц съедают около 5,2 кг ПЭ в течение недели. Это откроет многообещающие возможности для утилизации огромного количества пластиковых отходов.
Однако вскоре возникли сомнения в том, действительно ли гусеница переваривает PE или просто измельчается и выводится из организма. Осенью 2017 года контрольные обследования в Университете Майнца уже показали, что предполагаемый продукт метаболической деградации не был окончательно обнаружен в первоначальном эксперименте и что обнаруженный сигнал мог просто быть вызван останками гусениц.
Собственное программное обеспечение разделяет спектры комбинационного рассеяния.
Команда Fraunhofer LBF теперь ответила на вопрос о том, что на самом деле происходит с съеденным полиэтиленом, с помощью рамановской микроскопии высокого разрешения в рамках проекта RauPE.
С этой целью команда разработала программное обеспечение для рамановской микроскопии смесей, которое может использовать машинное обучение для разделения наложенных рамановских спектров компонентов. Программное обеспечение, написанное на языке программирования Python, предоставляет спектры отдельных компонентов, с одной стороны, и их локальную концентрацию, с другой.
Неразрушающий контроль.
Таким образом, исследователи могут также пространственно представить низкие концентрации вещества, такого как полиэтилен, в сложной смеси органических веществ, таких как вещества, обнаруженные внутри гусеницы.
Это возможно в трех измерениях с разрешением до одного микрометра (0,001 мм). Используя конфокальную оптику, ученые могут исследовать гусениц неразрушающим образом, то есть практически без подготовки.
Нет биоразложения полиэтилена.
На данный момент результаты показали, что гусеницы проедают дыры в полиэтилене, проглатывают его небольшое количество и в то же время теряют значительную массу тела. Если есть дыры, гусеницы перестают собирать материал.
Однако данные аналитических измерений показывают, что гусеницы снова выделяют полиэтилен без изменений. «Тот факт, что гусеницы разлагают обычные пластмассы, пока остается мифом , - подчеркивает д-р. Бастиан Бартон, руководивший исследовательским проектом Fraunhofer LBF.