استخدام الذباب الميت في صنع مواد بلاستيكية قابلة للتحلل الحيوي

منوعات

تخفيف آثار تغير المناخ من خلال تحويل الذباب الميت إلى مواد بلاستيكية قابلة للتحلل الحيوي

15 آب 2023 15:38

يعد البلاستيك من أكثر المواد استخداماً في العالم، ولكنه يشكل أيضاً تهديداً خطيراً على البيئة، حيث تتراكم النفايات البلاستيكية في مدافن النفايات والمحيطات وموائل الحياة البرية، ويمكن أن يستغرق الأمر مئات السنين حتى تتحلل هذه المواد.

وبالإضافة إلى ذلك، تأتي غالبية المواد البلاستيكية من الوقود الأحفوري، مما يزيد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ويسبب تغير المناخ. 

نوع من الذباب يعد مصدر للبوليمرات القابلة للتحلل الحيوي

من أجل هذه الأسباب، يبحث العلماء منذ عقود عن مصادر بديلة للبوليمرات القابلة للتحلل الحيوي التي قد تنتج من النفايات والموارد المتجددة لمعالجة هذه المشكلة، ويمكن أن يكون أحد هذه المصادر جثث نوعية معينة من الذباب المعروفة باسم ذباب الجندي الأسود، التي يتم تربيتها لتغذية الحيوانات وإدارة النفايات.

ذباب الجندي الأسود حشرات لها قدرة ملحوظة على استهلاك النفايات العضوية وتحويلها إلى بروتينات ودهون، كما أن يرقاتها غنية بالعناصر الغذائية ويمكن استخدامها كعلف للماشية والدواجن والأسماك.

ومع ذلك، فإن الذباب البالغ له عمر قصير جداً ولا يتغذى على الإطلاق، وعادة ما يتم التخلص منها بعد التزاوج ووضع البيض.

استخدام الذباب الميت في صنع مواد بلاستيكية قابلة للتحلل الحيوي

لكن باحثين من جامعة تكساس وجدوا طريقة لاستخدام هذه الذباب الميت في صنع مواد بلاستيكية قابلة للتحلل، وذلك بعد أن اكتشفوا أن جثث الذباب تحتوي على كمية كبيرة من الكيتين، وهو بوليمر قائم على السكر يشكل الهيكل الخارجي للحشرات واليرقات.

كما يعتبر الكيتين أيضاً مادة أولية للكيتوزان، وهو بوليمر حيوي له العديد من التطبيقات في الطب والزراعة والتكنولوجيا الحيوية.

جثث الذباب تحتوي على بوليمر الكيتين يمكن استخدامه في صنع مواد بلاستيكية قابلة للتحلل

استخرج الباحثون مادة الكيتين من جثث الذباب باستخدام العلاجات الكيميائية ثم حولوها إلى كيتوزان باستخدام الإنزيمات، ثم استخدموا الكيتوزان لصنع أنواع مختلفة من اللدائن الحيوية، مثل الهلاميات المائية والبولي كربونات والبولي يوريثان.

بلاستيك قابل للتحلل الحيوي مصنوع من الذباب الميت يخفف من آثار تغير المناخ

تتمتع هذه المواد البلاستيكية الحيوية بخصائص واستخدامات محتملة مختلفة، مثل تعبئة الماء، وتوصيل الأدوية في الجسم كمادة ناقلة، كما يمكن استخدامها في التعبئة والتغليف.

وقال الباحثون إن استخدام هذا البلاستيك الحيوي المصنوع من الذباب له العديد من المزايا مقارنة بالبلاستيك التقليدي.

أولاً، أنه قابل للتحلل والهضم، مما يعني أنه يمكن تكسيره بواسطة الكائنات الحية الدقيقة أو الإنزيمات دون ترك بقايا ضارة.

ثانياً، يتم اشتقاقه من منتج نفايات ليس له استخدامات أخرى، على عكس المصادر الطبيعية الأخرى للبلاستيك الحيوي مثل الغلوكوز أو النشاء.

وثالثاً، يمكنهم تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وتقليل البصمة الكربونية الناتجة عن إنتاج البلاستيك. 

المصدر: جامعة تكساس