โฟมที่ผลิตจากพอลิสไตรีน หรือที่รู้จักกันในนามของยี่ห้อสไตโรโฟม เป็นพลาสติกที่ถูกใช้เป็นจำนวนมาก มันสามารถนำมาเป็นฉนวนในเครื่องทำความเย็นหรือตู้เย็นได้ มันถูกนำมาใช้เป็นตัวกันกระแทกในสินค้าอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการขนส่ง มันถูกนำมาห่อเครื่องดื่ม โยเกิร์ตหรืออาหารอื่นๆได้ มันยังเป็นแหล่งอาหารที่ดีอีกด้วยของเหล่าหนอนนก และสิ่งนี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการหาหนทางใหม่ในการกำจัดพลาสติกที่ย่อยสลายได้ยากนี้

“พลาสติกชนิดนี้และชนิดอื่นๆในปัจจุบันนั้นถือเป็นปัญหาที่ใหญ่มาก พวกมันใช้พื้นที่ในพื้นที่เก็บขยะในปริมาณที่มากมาย และบางชนิดของพลาสติก ซึ่งรวมไปถึงพอลิสไตรีนด้วยสามารถต้านทานการเสื่อมสลายได้เป็นเวลายาวนานมากๆ” Wei-Min Wu กล่าว เขาเป็นวิศวกรทางด้านสิ่งแวดล้อมจาก Stanford University ในรัฐแคลิฟอร์เนีย

พอลิสไตรีนเป็นพอลิเมอร์ มันถูกสร้างขึ้นเป็นสายโซ่ยาวๆได้จากหน่วยที่ซ้ำๆกันของอะตอม โครงสร้างทางเคมีของหน่วยที่ซ้ำๆกันนั้นทำให้มันมีความเสถียรและอยู่ได้ยาวนาน “คนทั่วไปคิดว่า พอลิเมอร์ชนิดนี้สามารถที่จะอยู่ได้เป็นร้อยปีถึงจะเกิดการเสื่อมสลายไป” Wu กล่าว แต่อาหารที่ได้รับการป้องกันจากพอลิสไตรีนนั้นสามารถเน่าเปื่อยไปได้ในเวลาเพียงหนึ่งเดือน

อย่างไรก็ตาม การศึกษาใหม่ค้นพบว่า เหล่าแมลงสามารถที่จะเร่งการเสื่อมสลายของพลาสติกได้ การให้โฟมที่ผลิตด้วยพอลิสไตรีนเป็นอาหารให้กับเหล่าหนอนนกนั้น การศึกษาพบว่า ในเวลาเพียงแค่หนึ่งวันแบคทีเรียที่อยู่ในลำไส้ของพวกมันสามารถย่อยสลายพลาสติกเหล่านี้ได้เกือบครึ่งหนึ่งของที่พวกมันกินลงไป

Wu เป็นผู้นำทีมวิจัยและทำงานวิจัยนี้ร่วมกับ วิศวกรทางด้านสิ่งแวดล้อมอีกหนึ่งคน คือ Jun Yang จาก Beihang University ในปักกิ่ง ประเทศจีน พวกเขาทำการตีพิมพ์ผลงานลงในวารสารทางวิชาการระดับนานาชาติ Environmental Science & Technology เมื่อวันที่ 21 กันยายน

พลังงานจากพลาสติก

หนอนนกเป็นแมลงที่ยังโตไม่เต็มที่ของ Tenebrio molitor เป็นเวลากว่าหนึ่งเดือนที่นักวิจัยทำการให้ผลิตภัณฑ์โฟมที่ผลิตด้วยพอลิสไตรีนกับเหล่าหนอนนกเป็นอาหารเพื่อใช้ในการทดลอง

เหล่าหนอนนกที่ได้กินพลาสติกเขาไปนั้นโดยทั่วไปแล้วมีสุขภาพที่แข็งแรงคล้ายกับกลุ่มตัวอย่างควบคุม หรือกลุ่มที่ได้รับอาหารแบบปกติ การทดสอบทางเคมีแสดงให้เห็นว่า กลุ่มที่กินพลาสติกเข้าไปนั้นได้ใช้พลาสติกเป็นแหล่งให้พลังงาน หลังจากนั้น 16 วัน เกือบครึ่งหนึ่งของคาร์บอนที่มาจากพอลิสไตรีนได้หลุดออกมาจากเหล่าหนอนนกในรูปแบบของของเสีย ส่วนที่เหลืออยู่เกือบทั้งหมดได้ถูกเปลี่ยนให้กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์เป็นผลพลอยได้ของการหายใจจากสิ่งมีชีวิตที่ใช้ออกซิเจนเป็นอากาศหายใจ การหายใจของมันใช้ออกซิเจนในการทำลายพลาสติกชนิดนี้เพื่อให้ได้ออกมาเป็นพลังงาน

มีอีกงานหนึ่งที่แสดงให้เห็นว่า แบคทีเรียในลำไส้ของหนอนนกแสดงให้เห็นถึงการสลายตัวของพลาสติก แต่การนำเอาแบคทีเรียที่อยู่ในลำไส้ของหนอนนกออกมานั้นไม่ได้แก้ปัญหาการเพิ่มขึ้นของขยะพลาสติกในสังคมได้ แบคทีเรียเหล่านี้จะทำการสลายพอลิสไตรีนเมื่อพวกมันอยู่ภายนอกลำไส้ของหนอนนก อย่างไรก็ตาม อัตราการย่อยสลายนั้นจะช้ามากเมื่อเทียบกับแบคทีเรียที่อยู่ภายในลำไส้ของหนอนนก หลังจากนั้นสองเดือน แบคทีเรียเหล่านี้ทำการย่อยสลายไปได้เพียง 7 เปอร์เซ็นต์ แต่ถ้าพวกมันอยู่ภายในลำไส้ของหนอนนก มันจะสามารถย่อยสลายได้เป็นจำนวนกว่าครึ่งหนึ่งของที่พวกมันกินลงไปภายในเวลาเพียงแค่หนึ่งวัน

ที่มา:

T. Haelle. “Some pollutants make mice less friendly.” Science News for Students. September 14, 2015.

A. Stevens. “Tiny plastic, big problem.” Science News for Students. April 10, 2015.

B. Mole. “Replacement ‘plastic’ may be as risky as BPA.” Science News for Students. March 15, 2015.

K. Kowalski. “Recycling the dead.” Science News for Students. September 27, 2014.

J. Raloff. “Home, plastic home.” Science News for Students. July 16, 2013.

E. Sohn. “Our plastic world.” Science News for Students. September 26, 2008.

Original Journal Source: Yu Yang et al. Biodegradation and mineralization of polystyrene by plastic-eating mealworms. Part 1. Chemical and physical characterization and isotopic tests. Environmental Science & Technology. Published online, September 21, 2015. doi: 10.1021/acs.est. 5b02661.

Original Journal Source: Yu Yang et al. Biodegradation and mineralization of polystyrene by plastic-eating mealworms: Part 2. Role of gut microorganisms. Environmental Science & Technology. Published online, September 21, 2015. doi: 10.1021/acs.est.5b02663.