ДЕСТРУКЦИЯ ВСПЕНЕННОГО ПОЛИСТИРОЛА ЛИЧИНКАМИ ULOMOIDES DERMESTOIDES (CHEVROLAT, 1878) (COLEOPTERA: TENEBRIONIDAE)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Личинки жука-чернотелки Ulomoides dermestoides способны осуществлять деструкцию вспененного полистирола (ВПС) в процессе своей пищевой активности. Степень деструкции различалась для кусков ВПС разного размерного класса. Для кусков ВПС размером 6×6, 3×3, 1.5×1.5 см показатель убыли массы составил 44,94±1.11, 51.34±2.54, 68.3±3.16%, соответственно. Наблюдалась отрицательная корреляционная взаимосвязь размерного класса кусков ВПС и показателя их конверсии. Скорость деградации пластика зависела от возрастной стадии развития личинок. Достоверное уменьшение массы ВПС отмечено только после 4-х недель эксперимента, когда личинки достигали 5-го возраста. По завершении процесса деструкции частицы окисленного ВПС в составе экскрементов соответствовали размерному классу микропластиков (<250 мкм). ВПС не оказывал токсического эффекта на выживаемость личинок.

Об авторах

А. И Бастраков

ФГБУН Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Email: albastrakov@gmail.com
Москва, Россия

Р. М Хацаева

ФГБУН Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Москва, Россия

Т. А Триселева

ФГБУН Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Москва, Россия

Н. А Ушакова

ФГБУН Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. Котова Е.Б., Тихомирова Ю.В., Назарова Е.А., Егорова М.А., Бубнов И.А., Мазуров Д.В., Ширинкина Л.Н., Соколова Т.Ф., Бонч-Осмоловская Е.А. Микробная деградация пластика и пути ее интенсификации // Микробиология. 2021. Т.90. № 6. С. 627–659. doi: 10.31857/S0026365621060082.
  2. Brandon A.M., Garcia A.M., Khlystov N.A., Wu W.M., Criddle C.S. Enhanced bioavailability and microbial biodegradation of polystyrene in an enrichment derived from the gut microbiome of Tenebrio molitor (mealworm larvae) // Environ Sci Technol. 2021. V. 55. № 3. P. 2027–2036. doi: 10.1021/acs.est.0c04952.
  3. Chamas A., Moon H., Zheng J., Qiu Y., Tabassum T., Jang J.H., Suh, S. Degradation rates of plastics in the environment // ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 2020. V. 8. № 39. P. 3494–3511. doi: 10.1007/978-3-030-39041-9_10.
  4. Folmer O., Black M., Hoeh W., Lutz R., Vrijenhoek R. DNA primers for amplification of mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I from diverse metazoan invertebrates // Molecular Marine Biology and Biotechnology. 1994. V. 3. № 5. P. 294–299.
  5. Frias J., Nash R. Microplastics: Finding a consensus on the definition // Marine pollution bulletin. 2019. V. 138. P. 145–147. doi: 10.1016/j.marpolbul.2018.
  6. Kong H.G., Kim H.H., Chung J., Jun J., Lee S., Kim H.M., Jeon S., Park S.G., Bhak J., Ryu C.M. The Galleria mellonella hologenome supports microbiota-independent metabolism of long-chain hydrocarbon beeswax // Cell Rep. 2019. V. 26. № 9. P. 2451–2464. doi: 10.1016/j.celrep.2019.02.018.
  7. Kundungal H., Gangarapu M., Sarangapani S., Patchaiyappan A., Devipriya S.P. Efficient biodegradation of polyethylene (HDPE) waste by the plastic-eating lesser waxworm (Achroia grisella) // Environ Sci Pollut Res Int. 2019. V. 26. № 18. P. 18509–18519. doi: 10.1007/s11356-019-05038-9.
  8. Kundungal H., Synshiang K., Devipriya S.P. Biodegradation of polystyrene wastes by a newly reported honey bee pest Uloma sp. larvae: An insight to the ability of polystyrene-fed larvae to complete its life cycle // Environmental Challenges. 2021. V. 4. № 3. P. 100083. doi: 10.1016/j.envc.2021.100083.
  9. Lou Y., Pererva E., Yang S.S., Lu B., Liu B., Ren N.Q., Corvini P.F.X., Xing D.F. Biodegradation of polyethylene and polystyrene by greater wax moth larvae (Galleria mellonella L.) and the effect of co-diet supplementation on the core gut microbiome // Environmental Science and Technology. 2020. V.54. № 5. P. 2821–2831. doi: 10.1021/acs.est.9b07044.
  10. Mor R., Silvan A. Biofilm formation and partial biodegradation of polystyrene by the actinomycete Rhodococcus ruber: Biodegradation of polystyrene // Biodegradation. 2008. V. 19. P. 851–858. doi: 10.1007/s10532-008-9188-0.
  11. Palmer K.J., Lauder K., Christopher K., Guerra F., Welch R., Bertuccio A.J. Biodegradation of Expanded Polystyrene by Larval and Adult Stages of Tenebrio molitor with Varying Substrates and Beddings //Environmental Processes. 2022. V.9. № 1. P. 3. doi: 10.1007/s40710-021-00556-6.
  12. Peng B.Y., Su Y., Chen Z., Chen J., Zhou X., Benbow M.E., Zhang Y. Biodegradation of Polystyrene by Dark (Tenebrio obscurus) and Yellow (Tenebrio molitor) Mealworms (Coleoptera: Tenebrionidae) //Environ. Sci. Technol. 2019. V. 53. № 9. P. 5256–5265. doi: 10.1021/acs.est.8b06963.
  13. Peng B.Y., Li Y., Fan R., Chen Z., Chen J., Brandon A.M., Wu W.M. Biodegradation of low-density polyethylene and polystyrene in superworms, larvae of Zophobas atratus (Coleoptera: Tenebrionidae): Broad and limited extent depolymerization //Environ. Pollut. 2020. V. 266. P. 115206. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.115206.
  14. Perez-Torres, B.C., Rodríguez-Palma, E., Aragon-García A., & Cuate-Mozo, V.A. Morfologia de Ulomoides dermestoides (Farmaire, 1893) (Coleoptera, Tenebrionidae) //Manejo Agroecológico de Sistemas. 2024. P. 103–120.
  15. Peydaei A., Bagheri H., Gurevich L., de Jonge N., Nielsen J.L. Mastication of polyolefins alters the microbial composition in Galleria mellonella //Environmental Pollution. 2021. V. 280. P. 116877. doi: 10.1016/j.envpol.2021.116877.
  16. Sajjad M., Huang Q., Khan S., Anjad Khan M., Liu Y., Wang J., Lian F., Wang Q., Guo G. Microplastics in the soil environment: A critical review //Environmental Technology and Innovation. 2022. V. 27. P. 102408. doi: 10.1016/j.eti.2022.102408.
  17. Sanluis-Verdes A., Colomer-Vidal P., Rodriguez-Ventura F., Bello-Villarino M., Spinola-Amilibia M., Ruiz-Lopez E., Illanes-Vicioso R., Castroviejo P., AlescCigliano R., Montoya M., Falabella P., Pesquera C., Gonzalez-Legarreta L., Arias-Palomo E., Solà M., Torroba T., Arias C.F., Bertocchini F. Wax worm saliva and the enzymes therein are the key to polyethylene degradation by Galleria mellonella //Nature Communications. 2022. V. 13. P. 5568. doi: 10.1101/2022.04.08.487620.
  18. Scheffer S.J., Lewis M.L. Mitochondrial phylogeography of the vegetable pest Liriomyza trifolii (Diptera:Agromyzidae): diverged clades and invasive populations // Annals of the Entomological Society of America. 2006. V. 99. № 6. P.991–998. doi: 10.1603/0013-8746(2006)99[991:MPOTVP]2.0.CO;2
  19. Spínola-Amilibia M., Illanes-Vicioso R., Ruiz-López E., Colomer-Vidal P., Rodríguez-Ventura F., Peces Pérez R., Arias C.F., Torroba T., Solà M., Arias-Palomo E., Bertocchini F. Plastic degradation by insect hexamerins: Near-atomic resolution structures of the polyethylene-degrading proteins from the wax worm saliva //Sci Adv. 2023. 22. V. 9. № 38. P. eadi6813. doi: 10.1126/sciadv.adi6813.
  20. Tokiwa Y., Calabia B.P., Ugwu C.U., Aiba S. Biodegradability of Plastics //Int. J. Mol. Sci. 2009. V. 10. P. 3722–3742. doi: 10.3390/ijms10093722.
  21. Xu L., Li Z., Wang L., Xu Z., Zhang S., Zhang Q. Progress in polystyrene biodegradation by insect gut microbiota //World J. Microbiol Biotechnol. 2024. V. 40. № 143. https://doi.org/10.1007/s11274-024-03932-0.
  22. Yang J., Yang Y., Wu W.M., Zhao J., Jiang L. Evidence of polyethylene biodegradation by bacterial strains from the guts of plastic-eating wax worms //Environ Sci Technol. 2014. V. 48. P. 13776–13784. doi: 10.1021/es504038a.
  23. Yang X.G., Wen P.P., Yang Y.F., Jia P.P., Li W.G., Pei D.S. Plastic biodegradation by in vitro environmental microorganisms and in vivo gut microorganisms of insects //Front. Microbiol. V.2023. № 13. P. 1001750. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.1001750.
  24. Yang Y., Wang J., Xia M. Biodegradation and mineralization of polystyrene by plastic-eating superworms Zophobas atratus //Sci. Total Environ. 2020. V. 708. P. 135233. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.135233.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».