Phát hiện mới: vi khuẩn trong ruột bò có khả năng phân hủy rác thải nhựa, tạm thời "bù trừ" được việc xả thải methane gây ô nhiễm

Đối với các nhà khoa học khí hậu, hình ảnh một chú bò gặm cỏ thay vì đem lại cảm giác thanh bình thì lại mang lại một nỗi lo. Đó là vì việc bò đánh rắm và ợ hơi giải phóng lượng khí methane không nhỏ vào bầu khí quyển. Chăn nuôi gia súc hiện đóng góp 3,7% vào lượng khí thải nhà kính chỉ riêng tại Mỹ.

Trong khi gia súc là một tác nhân âm thầm gây ra biến đổi khí hậu - nghiên cứu mới chỉ ra hệ tiêu hóa của bò có thể đóng vai trò then chốt trong quá trình cứu lấy môi trường.

Theo một nghiên cứu đăng vào thứ sau trên tạp chí Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, các vi sinh vật có vai trò hỗ trợ tiêu hóa thức ăn trong ruột bò có thể giúp giải quyết vấn đề rác thải nhựa ngập tràn trên Trái Đất.

“Một cộng đồng vi sinh vật lớn sống trong ruột bò và giúp chúng tiêu hóa thức ăn,” theo Doris Ribitsch, đồng tác giả nghiên cứu từ Đại học Tài nguyên Tự nhiên và Khoa học Đời sống tại Viên, Áo trả lời báo giới.

Nhóm đã thử nghiệm độ hiệu quả mà vi sinh dạ cỏ gia súc có thể giúp phân hủy các vật liệu polyester phổ biến trong các sản phẩm từ nhựa.

Hệ tiêu hóa của gia súc, cũng giống như người, đầy những lợi khuẩn như vi khuẩn, nấm và các vi sinh tiêu hóa khác. Hệ vi sinh vật này chứa các enzym có khả năng phân rã và tiêu hóa thức ăn.

Bên trong dạ cỏ, một bộ phận trong hệ tiêu hóa gia súc, vi khuẩn giúp tiêu hóa cellulose trong cỏ và cám mà chúng ăn. Các nhà nghiên cứu phỏng đoán rằng nhờ khả năng phân hủy các polyester thực vật, hệ vi sinh dạ cỏ có thể làm điều tương tự với polyester trong vật liệu nhựa.

Nhóm đã thử nghiệm độ hiệu quả mà vi sinh dạ cỏ gia súc có thể giúp phân hủy các vật liệu polyester phổ biến trong các sản phẩm từ nhựa:

Polyethylene terephthalate (PET) - một loại nhựa nhẹ phổ biến trong các loại bao bì, vỏ chai Polybutylene adipate-co-terephthalate (PBAT) - một loại nhựa có thể phân hủy sinh học dùng trong các sản phẩm bao bì tự hủy Polyethylene furranoate (PEF) - loại nhựa làm từ vật liệu tái chế, thay thế cho PET trong bao bì và vỏ chai.

Hóa ra, hệ vi sinh dạ cỏ này có khả năng giúp phân hủy nhựa rất hiệu quả và bền vững. Tuy nhiên, chúng hoạt động mạnh hơn với PEF so với PET. PET là vật liệu rất khó phân hủy và phổ biến cho các vỏ chai nhựa, thường phân hủy thành các hạt vi nhựa.

Các nhà nghiên cứu đã nhận mẫu vi sinh dưới dạng lỏng và ủ chúng với các mẫu nhựa dưới dạng film hoặc bột và quan sát quá trình phân hủy từng loại nhựa. Cuối cùng, họ phân tích và tổng hợp trình tự giải mã di truyền của dung dịch vi sinh này để hiểu hơn về thành phần của hệ sinh thái này. Khoảng 98% là vi khuẩn, còn lại là ký sinh trùng và virus.

PET là vật liệu rất khó phân hủy và phổ biến cho các vỏ chai nhựa, thường phân hủy thành các hạt vi nhựa.

Đây không phải là lần đầu tiên con người dùng vi sinh vật để giúp phân hủy chất thải một cách thân thiện môi trường. Người Roman cổ đại đã áp dụng phương pháp này và hiện tại, các nhà khoa học còn gợi ý tiềm năng tái chế kim loại từ rác thải điện tử sử dụng vi khuẩn.

Trong những năm gần đây, giới khoa học đã thử dùng từ vi sinh tới nấm mốc, ấu trùng để giúp xử lý rác thải nhựa. Nghiên cứu nói trên là một trong những thử nghiệm mới nhất.

Theo báo cáo năm 2017, con người đã tạo ra 9,1 tấn nhựa từ năm 1950. Chỉ 9% được tái chế, trong khi chỗ còn lại bị đổ ở những bãi rác khổng lồ nơi chúng còn tồn tại nhiều thập kỷ thậm chí là nhiều thế kỷ. Tệ hơn, chúng có thể phân hủy thành các hạt vi nhựa và đổ ra biển, gây nguy hại cho hệ sinh thái đại dương.

Các hóa chất mà hệ vi sinh tiêu hóa bò có sẵn với khối lượng dồi dào ở các lò mổ trên khắp thế giới. Đây có thể là nguồn giải pháp giá rẻ cung cấp enzym tiêu hủy nhựa.

Với sự giúp đỡ từ những người bạn ăn cỏ và các nhà nghiên cứu, một ngày không xa chúng ta có thể cứu Trái Đất khỏi nguy cơ bị nhấn chìm bởi rác thải nhựa.

Nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ tìm ra các enzym vi sinh hiệu quả hơn cả vi sinh tiêu hóa gia súc trong tương lai. Nhóm cũng cho biết, hiện tại vấn đề không phải là ứng dụng các công nghệ nghiên cứu được, mà nằm ở thiếu hụt đầu tư cho các hoạt động tái chế thân thiện môi trường. Công nghệ vi sinh có thể giúp giải quyết điều này nhờ cắt giảm chi phí, biến enzym phân hủy nhựa trở thành sản phẩm thương mại thu hút hơn.

Với sự giúp đỡ từ những người bạn ăn cỏ và các nhà nghiên cứu, một ngày không xa chúng ta có thể cứu Trái Đất khỏi nguy cơ bị nhấn chìm bởi rác thải nhựa.

Theo Inverse