Phát hiện vi khuẩn trong dạ dày bò có thể phân hủy nhựa
Thứ sáu, 09/07/2021
Các chuyên gia từ Đại học Tài nguyên và Khoa học Đời sống (BOKU) ở Vienna, Áo, nhận định rằng một số vi khuẩn ẩn náu trong dạ dày bò cũng có khả năng tiêu hóa nhựa nhân tạo.
Bò và các loài động vật nhai lại dựa vào vi sinh vật để phá vỡ chế độ ăn thực vật thô của chúng. Chế độ ăn này chứa một lượng đáng kể polyester tự nhiên do thực vật tạo ra, thứ có cấu trúc hóa học tương tự một loại polyester tổng hợp được gọi là Polyethylene terephthalate hay nhựa PET. Bởi vậy, các chuyên gia từ Đại học Tài nguyên và Khoa học Đời sống (BOKU) ở Vienna, Áo, nhận định rằng một số vi khuẩn ẩn náu trong dạ dày bò cũng có khả năng tiêu hóa nhựa nhân tạo.
Ảnh minh họa. Nguồn: Internet
Họ phát hiện ra rằng các vi khuẩn và enzym được tìm thấy trong dạ cỏ có thể phân hủy các loại nhựa thông thường, bao gồm cả những loại nhựa được sử dụng rộng rãi trong sản xuất túi nhựa, chai lọ, hàng dệt may và bao bì thực phẩm.
Để kiểm tra lý thuyết đó, Tiến sĩ Doris Ribitsch, Đại học Tài nguyên Thiên nhiên và Khoa học Đời sống, Vienna, và các đồng nghiệp của đã thu mua chất lỏng từ dạ cỏ, một ngăn của dạ dày bò. Một con bò thường có thể tích dạ cỏ khoảng 100 lít.
Cụ thể, nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Frontiers hôm 2/7 đã phân tích các mẫu dạ cỏ của bò Alpine trong một lò mổ ở Áo. Nhóm nghiên cứu đã hút chất lỏng từ dạ cỏ bò (ngăn lớn nhất của dạ dày chứa các vi sinh vật tiêu hóa thức ăn), sau đó đã thử nghiệm tác động của dạ cỏ lên ba loại nhựa: polyethylene terephthalate (thường được gọi là PET), polybutylene adipate terephthalate (PBAT) và polyethylene furanoate (PEF).
Kết quả, cả ba loại nhựa đều bị phân hủy bởi các vi sinh vật từ dạ dày bò trong môi trường phòng thí nghiệm, tuy nhiên bột nhựa phân hủy nhanh hơn màng nhựa. Ribitsch cho biết, các bước tiếp theo là xác định những vi khuẩn nào trong số hàng ngàn vi khuẩn trong dạ cỏ thực hiện công việc phân hủy nhựa và xác định các enzyme do chúng tạo ra. Khi đã xác định được các enzyme, chúng ta có thể sử dụng chúng để xử lý nhựa trong các nhà máy tái chế.
'Dạ cỏ có thể bắt đầu phân hủy nhựa chỉ trong vài giờ và phân hủy hoàn toàn trong một khoảng thời gian dài hơn. Dạ dày của bò vốn có thể phân hủy các chất khó phân hủy, bao gồm cả cutin. Cutin là một chất sáp được tìm thấy trong thực vật và là một loại polyester tương tự như PET', Giáo sư Georg Gübitz tại BOKU, nói.
Ông Gübitz cho biết tuy vẫn cần phải nghiên cứu thêm, nhưng phát hiện này có ý nghĩa rất quan trọng vì chúng có thể giúp tìm ra giải pháp để phân hủy rác thải 'khó tái chế'. Việc nghiên cứu về cách vi sinh và enzym ảnh hưởng đến nhựa như thế nào là một lĩnh vực nghiên cứu phổ biến, nhưng vai trò tiềm năng của dạ cỏ bò vẫn chưa được biết đến cho đến ngày nay.
Nếu xác định được các enzym và sản xuất chúng với số lượng lớn thông qua nuôi cấy vi khuẩn mà không cần thu thập trực tiếp từ chất lỏng dạ dày bò, nhóm nghiên cứu có thể mở rộng phương pháp phân hủy nhựa này lên quy mô công nghiệp, cho phép giải quyết vấn đề ô nhiễm hiện nay.
Để kiểm tra lý thuyết đó, Tiến sĩ Doris Ribitsch, Đại học Tài nguyên Thiên nhiên và Khoa học Đời sống, Vienna, và các đồng nghiệp của đã thu mua chất lỏng từ dạ cỏ, một ngăn của dạ dày bò. Một con bò thường có thể tích dạ cỏ khoảng 100 lít.
Cụ thể, nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Frontiers hôm 2/7 đã phân tích các mẫu dạ cỏ của bò Alpine trong một lò mổ ở Áo. Nhóm nghiên cứu đã hút chất lỏng từ dạ cỏ bò (ngăn lớn nhất của dạ dày chứa các vi sinh vật tiêu hóa thức ăn), sau đó đã thử nghiệm tác động của dạ cỏ lên ba loại nhựa: polyethylene terephthalate (thường được gọi là PET), polybutylene adipate terephthalate (PBAT) và polyethylene furanoate (PEF).
Kết quả, cả ba loại nhựa đều bị phân hủy bởi các vi sinh vật từ dạ dày bò trong môi trường phòng thí nghiệm, tuy nhiên bột nhựa phân hủy nhanh hơn màng nhựa. Ribitsch cho biết, các bước tiếp theo là xác định những vi khuẩn nào trong số hàng ngàn vi khuẩn trong dạ cỏ thực hiện công việc phân hủy nhựa và xác định các enzyme do chúng tạo ra. Khi đã xác định được các enzyme, chúng ta có thể sử dụng chúng để xử lý nhựa trong các nhà máy tái chế.
'Dạ cỏ có thể bắt đầu phân hủy nhựa chỉ trong vài giờ và phân hủy hoàn toàn trong một khoảng thời gian dài hơn. Dạ dày của bò vốn có thể phân hủy các chất khó phân hủy, bao gồm cả cutin. Cutin là một chất sáp được tìm thấy trong thực vật và là một loại polyester tương tự như PET', Giáo sư Georg Gübitz tại BOKU, nói.
Ông Gübitz cho biết tuy vẫn cần phải nghiên cứu thêm, nhưng phát hiện này có ý nghĩa rất quan trọng vì chúng có thể giúp tìm ra giải pháp để phân hủy rác thải 'khó tái chế'. Việc nghiên cứu về cách vi sinh và enzym ảnh hưởng đến nhựa như thế nào là một lĩnh vực nghiên cứu phổ biến, nhưng vai trò tiềm năng của dạ cỏ bò vẫn chưa được biết đến cho đến ngày nay.
Nếu xác định được các enzym và sản xuất chúng với số lượng lớn thông qua nuôi cấy vi khuẩn mà không cần thu thập trực tiếp từ chất lỏng dạ dày bò, nhóm nghiên cứu có thể mở rộng phương pháp phân hủy nhựa này lên quy mô công nghiệp, cho phép giải quyết vấn đề ô nhiễm hiện nay.
| Các nhà nghiên cứu khác cũng đã có nhiều bước tiến trong việc phát triển và mở rộng quy mô sản xuất các enzyme như vậy. Vào tháng 9/2020, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một siêu enzyme bằng cách liên kết hai enzyme riêng biệt, cả hai enzyme đều được tìm thấy trong loài bọ ăn nhựa được phát hiện tại một bãi rác thải của Nhật Bản vào năm 2016. Đầu tháng 4 năm nay, công ty Carbios của Pháp tiết lộ một loại enzyme khác, ban đầu được phát hiện trong một đống lá ủ phân, có thể phân hủy 90% chai nhựa trong vòng 10 giờ. |
Hà Trần