Ba loài vi khuẩn hợp tác để phân hủy nhựa (Trích từ Trang Huỳnh Chiêu Đẳng )

 

Ba loài vi khuẩn hợp tác để phân hủy nhựa — điều mà từng loài riêng lẻ không thể làm được

(Nguồn: IFLScience — nghiên cứu đăng trên tạp chí Frontiers in Microbiology)

Cuộc khủng hoảng rác thải nhựa đã thúc đẩy các nhà khoa học tìm kiếm vi sinh vật có khả năng phân hủy nhựa. Tuy nhiên, từ trước đến nay người ta thường tìm một loài vi khuẩn duy nhất có thể "ăn" một loại nhựa cụ thể — và hướng tìm kiếm này đang gặp bế tắc.

Tiến sĩ Christian Eberlein và nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Môi trường Helmholtz (Đức) đã tìm thấy một lớp màng sinh học mọc trên ống polyurethane trong phòng thí nghiệm. Họ nuôi cấy mẫu này với chất phụ gia nhựa DEP (diethyl phthalate) — một loại chất hóa dẻo được thêm vào nhiều loại nhựa để tăng độ mềm dẻo, nhưng lại thấm ra môi trường và có thể gây hại cho sinh vật.

Sau nhiều lần cấy chuyển, nhóm vi khuẩn này đã có thể tiêu hóa hoàn toàn DEP trong vòng 24 giờ ở nhiệt độ 30°C.

Thành phần nhóm vi khuẩn:

Phân tích ADN cho thấy hai loài thuộc chi Pseudomonas và một loài Microbacterium chưa từng được biết đến. Khi tách riêng, không loài nào có thể phân hủy DEP một mình. Chúng phải hợp tác: Microbacterium phân cắt DEP thành các phân tử nhỏ hơn làm "thức ăn" cho hai loài kia — một dạng cộng sinh gọi là "nuôi chéo" (cross-feeding).

 

Tổ hợp vi khuẩn này có thể phân hủy nhiều loại chất hóa dẻo PAE phổ biến khác, không chỉ riêng DEP. Tuy nhiên, chúng không thể phân hủy bản thân các loại nhựa phổ biến như polyethylene hay polypropylene vì các liên kết hóa học của những loại nhựa này khác hẳn.

Ngoài ra, khi nồng độ DEP quá cao (trên ~1 g/lít), chất này lại giết chết chính các vi khuẩn — một dấu hiệu cảnh báo về độc tính của nó với sinh vật.

Nhóm nghiên cứu dự định thử nghiệm tổ hợp vi khuẩn này trong nước thải thực tế có chứa vi nhựa, và nghiên cứu khả năng đưa chúng vào môi trường bị ô nhiễm (kỹ thuật gọi là bioaugmentation — tăng cường sinh học).

Nghiên cứu này gợi ý rằng giải pháp cho ô nhiễm nhựa có thể nằm ở sự hợp tác giữa nhiều loài vi khuẩn, thay vì một "siêu vi khuẩn" đơn lẻ. Các tác giả hài hước ví von rằng để xử lý toàn bộ các loại nhựa phổ biến, có thể cần đến tám loài vi khuẩn nữa — tạo thành một "đội đặc nhiệm đại dương" kiểu Ocean's Eleven.

HCD: Tưởng rằng phải tìm bậc "siêu phàm" mới dẹp được nạn rác tai ương, nào ngờ sức một loài dẫu mạnh cũng khó lòng xoay chuyển; phải nhờ đến ba giống vi khuẩn chung vai đấu cật, kẻ phân cắt, người tiêu trừ, mới hóa giải được chất độc hại trong gang tấc.