В статье представлены результаты эксперимента по биодеградации полиэтилена личинками восковой моли (Galleria mellonella L.). Рассмотрено влияние синтетических полимеров на процессы жизнедеятельности личинок.
Ключевые слова: полиэтилен, личинки восковой моли, биодеградация.
Проблема утилизации полиэтилена имеет глобальный характер, в связи с этим тема исследования перспективна, а проект имеет существенное практическое значение.
В литературе имеются сведения о возможности переработки синтетических полимеров личинками восковой моли, однако вопрос изучения влияния синтетических полимеров на процессы жизнедеятельности личинок исследователями не изучался, это определяет актуальность и теоретическую значимость данного исследования [1,2].
Полученные данные могут помочь решить проблему утилизации полиэтилена эффективным и безопасным способом.
Основной идеей проекта является биодеградация полиэтилена личинками большой восковой моли ( Galleria Mellonella L).
Цель: разработка метода переработки полиэтилена с помощью личинок восковой моли Galleria Mellonella L .
Задачи исследования
— определить оптимальные условия содержания и разведения Galleria Mellonella L.
— выявить влияние полиэтилена на процессы жизнедеятельности организма личинок Galleria Mellonella L.
— определить эффективность переработки полиэтилена личинками Galleria Mellonella L.
Восковая моль (восковая огнёвка, пчелиная огнёвка, клочень, мотылица, шашень) — одна из разновидностей серых ночных бабочек, личинки, которой питаются воскосодержащими продуктами пчеловодства (Загуляев, 2012).
Выделяют 2 вида восковой моли — большая ( Galleria mellonella ) и малая ( Achzia grisella ) относящиеся к семейству восковых огнёвок ( Galleridae ).
На первом этапе реализации проекта определили оптимальные условия содержания и разведения Galleria Mellonella L. Выращивание личинок проводили в термостате в стеклянных контейнерах с плотно закрывающейся крышкой и сеткой для аэрации.
Установили температурный режим, влажность, необходимость освещения на стадии имаго и его отсутствие после откладки самками яиц, жизненные стадии развития, скорость размножения.
Второй этап представляет собой исследование, посвященное изучению влияния синтетических полимеров на процессы жизнедеятельности личинок Galleria Mellonella L.
В ходе исследования был выбран наиболее распространённый вид пластика, чаще всего используемый в быту — полиэтилен.
Мы считаем, что, используя правильное соотношение питательного субстрата и полиэтилена можно обеспечить его эффективное биологическое разложение с помощью личинок Galleria Mellonella .
Составили схему по изучению влияния синтетических полимеров на личинки восковой моли. Для этого выделили 3 опытные группы и 1 контрольную. Личинок помещали в стеклянные колбы по 10 штук. В качестве питательного субстрата использовали пасечные вытопки.
Кормовой базой контрольной группы были пасечные вытопки без добавления полиэтилена.
— в опытной группе № 1 — соотношение пасечных вытопок и полиэтилена составляла — 80 %:20 %;
— в опытной группе № 2- 50 %: 50 %;
— в опытной группе № 3 — только полиэтилен. Одновременно проводился морфометрический анализ личинок (размер, масса, скорость роста). Эксперимент продолжался до наступления стадии куколки.
После проведения эксперимента было установлено оптимальное соотношение — питательный субстрат/полиэтилен.
Результаты исследования
|
Показатели |
Ед. изм |
Результат |
|
Условие содержания личинок G. mellonella L |
||
|
Оптимальная температура |
°С |
30–33 |
|
Относительная влажность |
% |
50–75 |
|
Состав питательной смеси (пасечные вытопки/полиэтилен) |
||
|
Контроль |
% |
100/0 |
|
Опытная группа 1 |
% |
80/20 |
|
Опытная группа 2 |
% |
50/50 |
|
Опытная группа 3 |
% |
0/100 |
|
Масса личинок G . mellonella |
||
|
Контроль |
г |
0,23 |
|
Опытная группа 1 |
г |
0,21 |
|
Опытная группа 2 |
г |
0,16 |
|
Опытная группа 3 |
г |
0,12 |
|
Размер головной капсулы личинки G . mellonella |
||
|
Контроль |
мм |
2,18 |
|
Опытная группа 1 |
мм |
2,09 |
|
Опытная группа 2 |
мм |
1,9 |
|
Опытная группа 3 |
мм |
1,75 |
Третий этап — постановка опыта по переработке полиэтилена. Данные полученные на втором этапе стали основой для постановки заключительного эксперимента. Для этого 30 личинок помещались в стеклянный контейнер. Полиэтилен измельчался и вносился вместе с питательным субстратом. Через 15- 20 суток определяли эффективность биодеградации.
Проведенное исследование позволило определить условия разведения большой восковой моли:
— обязательным условием содержания личинок G. mellonella L. является наличие вентиляции;
— после откладки самками яиц важным условием является отсутствие света (полная темнота).
— на первой стадии роста личинки потребляют мед, на второй стадии мед и восковую массу, и только потом вводится полиэтилен в виде добавки.
Полученные данные позволили сделать вывод о том, что пластик лучше поедают взрослые личинки с добавлением естественного корма. В этом случае личинки восковой моли способны переваривать полиэтилен без нарушения нормальной жизнедеятельности.
Литература:
- Астахов, П. С. Исследование биодеградации пластика личинками восковой моли / П. С. Астахов, Е. Д. Мурзина. — Текст: непосредственный // Успехи в химии и химической технологии. ТОМ XXXIV — 2020 — № № 11. — С. 71–72.
- Осокина, А. С. Содержание и выращивание Galleria mellonella в лабораторных условиях / А. С. Осокина, Л. М. Колбина, С. Н. Непейвода // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана. — 2015. — Том 223 (3) — С. 138–142
