Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Thí nghiệm cho thấy vi khuẩn thực sự phân hủy nhựa
Vi khuẩn Rhodococcus ruber thực sự phân hủy nhựa. Điều này đã được thể hiện trong các thí nghiệm của nghiên cứu sinh Maaike Goudriaan tại Viện Nghiên cứu Biển Hoàng gia Hà Lan (NIOZ). Dựa trên một nghiên cứu mô hình về nhựa trong nước biển nhân tạo trong phòng thí nghiệm, Goudriaan đã tính toán rằng vi khuẩn có thể phân hủy khoảng 1% lượng nhựa mỗi năm thành CO₂ và các chất vô hại khác. Nhưng Goudriaan nhấn mạnh, "Đây chắc chắn không phải là giải pháp cho vấn đề bát đĩa nhựa trong các đại dương của chúng ta. Tuy nhiên, đó là một phần trả lời cho câu hỏi tất cả rác thải nhựa trong các đại dương đã đi đâu."

Nhựa đặc biệt
Goudriaan có một loại nhựa đặc biệt được sản xuất dành riêng cho những thí nghiệm này với một dạng carbon riêng biệt (¹³C) trong đó. Nhựa sau khi xử lý sơ bộ bằng "ánh sáng mặt trời" -- đèn UV -- trong một chai nước biển giả định được Goudriaan cho tiếp xúc với vi khuẩn, cô thấy dạng đặc biệt của carbon xuất hiện dưới dạng CO₂ trên mặt nước. Nhà nghiên cứu giải thích: “Việc xử lý bằng tia cực tím là cần thiết vì chúng ta đã biết rằng ánh sáng mặt trời sẽ phân hủy một phần nhựa thành những khối có kích thước vừa phải cho vi khuẩn.”

Bằng chứng về nguyên tắc
Goudriaan cho biết "Đây là lần đầu tiên chúng tôi chứng minh được rằng vi khuẩn thực sự phân hủy nhựa thành CO₂ và các phân tử khác theo cách này". Vi khuẩn Rhodococcus ruber có thể tạo màng sinh học trên nhựa trong tự nhiên. Người ta cũng đã đo được rằng nhựa biến mất dưới màng sinh học đó. "Nhưng bây giờ chúng tôi đã chứng minh rằng vi khuẩn thực sự phân hủy nhựa."

Đánh giá quá thấp
Khi Goudriaan tính toán tổng lượng nhựa bị phân hủy thành CO₂, cô ấy ước tính rằng vi khuẩn có thể phân hủy khoảng 1% lượng nhựa có sẵn mỗi năm. Cô cho rằng "Đó có lẽ là một sự đánh giá thấp". "Vì chúng tôi chỉ đo lượng carbon-13 trong CO₂, không phải trong các sản phẩm phân hủy khác của nhựa. Chắc chắn sẽ có ¹³C trong một số phân tử khác, nhưng thật khó để nói phần nào trong số đó đã bị phân hủy bởi tia UV và phần nào bởi vi khuẩn."

Không có giải pháp
Mặc dù, nhà vi sinh học biển Goudriaan rất hào hứng với vi khuẩn phân hủy nhựa, nhưng bà nhấn mạnh rằng quá trình phân hủy của vi sinh vật không phải là giải pháp cho tất cả nhựa trôi nổi trên và trong đại dương của chúng ta. "Những thí nghiệm này chủ yếu là một bằng chứng về nguyên tắc. Tôi coi đó là một phần của trò chơi ghép hình, trong vấn đề tất cả nhựa biến mất đi đâu trong đại dương. Nếu bạn cố gắng truy tìm đường đi của rác thải, rất nhiều nhựa sẽ bị mất đi mà không rõ lý do. Sự phân hủy nhựa bởi vi khuẩn có thể cung cấp một phần lời giải thích."

Từ phòng thí nghiệm đến thực tế
Để khẳng định vi khuẩn có phân hủy nhựa trong tự nhiên hay không, các nghiên cứu tiếp theo cần được thực hiện. Goudriaan đã thực hiện một số thử nghiệm với nước biển thật và một số trầm tích mà cô ấy đã thu thập được từ đáy biển Wadden. Goudriaan nói: “Kết quả đầu tiên của những thí nghiệm này cho thấy nhựa đang bị phân hủy, ngay cả trong tự nhiên”. “Một nghiên cứu sinh mới sẽ tiếp tục các thử nghiệm đó. Cuối cùng, chúng tôi mong rằng sẽ tính toán được lượng nhựa trong đại dương thực sự bị phân hủy bởi vi khuẩn. Nhưng tốt hơn so với việc dọn dẹp rác nhựa, đó là biện pháp phòng ngừa. Và chỉ con người chúng ta mới có thể làm được điều đó”.

Ánh sáng mặt trời phân hủy nhựa
Gần đây, đồng nghiệp của Goudriaan, Annalisa Delre, đã xuất bản một bài báo về ánh sáng mặt trời phân hủy nhựa trên bề mặt đại dương. Vi nhựa trôi nổi được phân hủy thành các hạt nhựa nano, trải rộng trên toàn bộ cột nước, nhưng cũng thành các hợp chất mà sau đó vi khuẩn có thể phân hủy hoàn toàn. Điều này được thể hiện qua các thí nghiệm trong phòng của NIOZ, trên Texel.
Trong số mới nhất của Bản tin ô nhiễm biển, nghiên cứu sinh Annalisa Delre và các đồng nghiệp tính toán rằng khoảng 2% nhựa trôi nổi có thể nhìn thấy rõ ràng có thể biến mất khỏi bề mặt đại dương theo cách này mỗi năm. Delre cho biết: "Con số này có vẻ nhỏ, nhưng qua từng năm, con số này tăng lên. Dữ liệu của chúng tôi cho thấy rằng ánh sáng mặt trời có thể đã làm phân hủy một lượng đáng kể tất cả rac thải nhựa trong đại dương kể từ những năm 1950".

Nguồn bài viết:
Tài liệu do Viện Nghiên cứu Biển Hoàng gia Hà Lan cung cấp. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về phong cách và độ dài.
Tạp chí tham khảo:

1. Maaike Goudriaan, Victor Hernando Morales, Marcel T.J. van der Meer, Anchelique Mets, Rachel T. Ndhlovu, Johan van Heerwaarden, Sina Simon, Verena B. Heuer, Kai-Uwe Hinrichs, Helge Niemann. A stable isotope assay with 13C-labeled polyethylene to investigate plastic mineralization mediated by Rhodococcus ruber. Marine Pollution Bulletin, 2023; 186: 114369 DOI: 10.1016/j.marpolbul.2022.114369

Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/01/230123083443.htm