Superworm Membuat Styrofoam Menjadi Makanan Sehat – Dengan memahami mikroba yang membantu larva kumbang besar mencerna polistiren, para ilmuwan berharap dapat menemukan proses pembuangan yang lebih baik untuk mengemas busa.
Larva kumbang gelap yang montok dan mengkilap, dijuluki “cacing super” mungkin karena ukurannya, biasanya puas mengunyah dedak gandum. Tetapi sejumlah makhluk sepanjang dua inci baru-baru ini mendapati diri mereka makan dengan makanan yang jauh lebih asing dalam pelayanan sains: polistirena, bahan kemasan plastik berumur panjang yang kadang-kadang dikenal dengan nama merek Styrofoam.
Terlebih lagi, larva yang berhasil mencekik bahan baku aneh ini, seperti yang Anda duga, tidak kedaluwarsa. Seperti yang didokumentasikan para ilmuwan dalam sebuah makalah yang diterbitkan pada hari Kamis di jurnal Microbial Genomics, mereka bahkan bertambah sedikit berat dan mampu bermetamorfosis menjadi kumbang sebagian besar waktu, mendorong para peneliti untuk memeriksa sistem pencernaan mereka untuk mikroba yang dapat memecah polistiren.
Jika para ilmuwan dapat memahami perangkat alat mikroba seperti itu, mereka dapat menemukan cara yang lebih baik untuk mendaur ulang zat ulet ini, yang, jika dibiarkan sendiri, dapat bertahan di lingkungan selama ratusan tahun atau lebih.
Ini bukan serangga pertama yang diberi makan polystyrene di laboratorium. Ulat makan dikenal karena kemampuannya memakan zat yang menyusun kacang, di antara plastik lainnya, kata Christian Rinke, ahli mikrobiologi di University of Queensland di Australia dan penulis makalah baru.
Mealworms dan superworms sama -sama telah diamati mengkonsumsi polystyrene, dan mereka kehilangan kemampuan ini ketika mereka diberi makan antibiotik. Jadi para peneliti telah menyimpulkan bahwa mikrobioma usus mereka kemungkinan berada di balik bakat yang tidak biasa ini.
Pertanyaannya adalah, apa sebenarnya yang ada di mikrobioma itu? Untuk mengetahuinya, Dr. Rinke dan rekan-rekannya menumbuhkan tiga kelompok cacing super di laboratorium. Satu kelompok makan dedak, satu makan blok polistiren dan yang ketiga tidak makan apa-apa. (Eksperimen untuk sementara dihentikan oleh kecenderungan cacing super yang lapar untuk menjadi kanibal; memberikan ruang pribadi kepada setiap cacing super yang tidak diberi makan memungkinkan penelitian untuk dilanjutkan.)
Sementara dedak jelas jauh lebih menarik bagi cacing super, mereka bersedia mencoba polistiren. Dalam 48 jam, tinja kelompok polistiren berubah dari coklat muda menjadi putih, dan berat badan mereka naik sangat lambat selama tiga minggu.
Ketika saatnya tiba bagi serangga untuk bermetamorfosis menjadi kumbang, serangga yang memakan dedak menyelesaikan transisi dengan sukses hampir 93 persen dari waktu; mereka yang kelaparan hanya mengumpulkan 10 persen. Yang mengejutkan, 66,7 persen larva pemakan polistiren yang diberi kesempatan untuk menjadi kepompong berhasil. Mereka berhasil mendapatkan energi yang cukup dari zat yang terkenal tidak dapat dicerna untuk diubah.
“Polystyrene jelas merupakan pola makan yang buruk,” kata Dr. Rinke. Tapi “cacing bisa bertahan mereka tidak terlihat sakit atau apa pun.”
Para peneliti mengurutkan semua DNA yang bisa mereka ekstrak dari usus larva. Mereka kurang tertarik pada mikroba spesifik mana yang hadir daripada enzim apa yang dibuat saat mikroba bekerja untuk memecah polistirena. Mereka menunjuk beberapa kandidat yang mungkin semua jenis enzim yang dikenal karena kemampuan mengiris dan memotong yang mungkin memotong polistiren menjadi potongan-potongan yang lebih kecil.
“Langkah selanjutnya adalah mengekspresikan enzim tersebut di laboratorium dan secara eksperimental memverifikasi bahwa mereka melakukan apa yang kami pikirkan,” kata Dr. Rinke.
Dengan rincian lebih lanjut tentang kondisi yang dibutuhkan enzim-enzim ini dan sifat yang tepat dari kemampuannya, Dr. Rinke berharap bahwa suatu proses industri untuk mendaur ulang busa pengepakan suatu hari nanti dapat dirancang. Saat ini, polystyrene bekas dapat diolah menjadi beberapa jenis bahan bangunan untuk menghindarinya dari tempat pembuangan sampah.
Namun, solusi yang jauh lebih baik adalah dengan memecah komponennya dan kemudian membangunnya kembali menjadi sesuatu yang baru, mungkin menggunakan mikroba yang dapat mengubahnya menjadi bioplastik segar.
“Itu akan membuat semuanya lebih menarik secara ekonomi,” katanya. “Itu akan menciptakan sesuatu yang dicari”.