Сравнительный анализ биоповреждения полиэтиленов разных типов личинками Galleria mellonella (Insecta, Lepidoptera, Pyralidae)

Проведен сравнительный анализ способности личинок большой восковой моли (Galleria mellonella) к биоповреждению полиэтиленов разных типов. Исследованию подвергали 15 образцов полиэтилена (ПЭ) трех типов, различных по своим характеристикам: ПЭ-1 – фасовочный пакет для пищевых товаров (Petrothene LR 7340), ПЭ-2 – воздушная упаковка AIRplus для непищевых товаров (Hostalen GF 4750) и ПЭ-3 – бытовой пакет для покупок (NPE 953). Скорость поедания разных типов полиэтилена составляла по массе до 1.078 мг личинка^-1 сут^-1, а по площади – до 61.8 мм² личинка^-1 сут^-1. Наибольшее число образовавшихся перфораций наблюдалось в образце ПЭ-1 – 0.857 ед. личинка^-1 сут^-1. Несмотря на то, что ПЭ-1 являлся предпочтительным в данном эксперименте, личинки большой восковой моли поедали все типы ПЭ. Большинство особей в контрольной и опытной группах были активными без стимуляции, единичные особи проявляли активность после стимуляции. Процессы меланизации наружных покровов личинок G. mellonella не отмечались ни в одной группе. Полученные результаты показателей выживаемости, подвижности, прироста массы и процессов меланизации указывают на отсутствие негативного воздействия на здоровье личинок при поедании полиэтилена. Использование образцов с разными  характеристиками позволило более широко оценить способность личинок большой восковой моли к биоповреждению полиэтиленовых отходов.

Galleria mellonella, полиэтилен, биоповреждения, ИК Фурье-спектроскопия

1. Багрянцева Е. П. Механизм биоразрушения композиционных упаковочных пленок почвенными микроорганизмами // Потребительская кооперация. 2015. № 3 (50). С. 52 – 56.

2. Гайдай Д. С., Гайдай Е. А., Макарова М. Н. Личинки большой восковой моли (Galleria mellonella) как модельный объект для исследования новых лекарственных средств // Междунар. вестн. ветеринарии. 2017. № 2. С. 82 – 90.

3. Обращение с отходами производства и потребления // Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2015 году» / Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации. М., 2016. URL: http://www.mnr.gov.ru/gosdoklad-eco-2015/waste.html (дата обращения: 23.05.2018).

4. Осокина А. С., Колбина Л. М., Гущин А. В. Влияние кормления и условий содержания на рост личинок большой восковой моли (Galleria mellonella L.) // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30, № 7. С. 88 – 92.

5. Плешакова Е. В., Беляков А. Ю., Деев Д. В. Особенности деградации углеводородов бактериями, выделенными из буровых шламов // Поволж. экол. журн. 2017. № 2. С. 170 – 182. DOI: 10.18500/1684-7318-2017-2-170-182

6. Сопрунова О. Б., Леонтьева (Каширская) А. О. Изменение прочностных свойств полиэтилена в процессе экспонирования в составе модельных экспериментов с микроорганизмами-деструкторами // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Сер. Химия. Биология. Фармация. 2017. № 2. С. 93 – 98.

7. Тонкова Г. В., Валиуллин Л. Р., Егоров В. И., Шуралев Э. А. Экономические аспекты управления запасами продовольственного сырья и их экологизация // Актуальные проблемы обеспечения устойчивого экономического и социального развития регионов : сборник материалов 4-й междунар. науч.-практ. конф. Махачкала : Апробация, 2013. С. 21 – 23.

8. Bombelli P., Howe C. J., Bertocchini F. Polyethylene bio-degradation by caterpillars of the wax moth Galleria mellonella // Current Biology. 2017 a. Vol. 27, iss. 8. P. R292 – R293. DOI: 10.1016/j.cub.2017.02.060

9. Bombelli P., Howe C. J., Bertocchini F. Response to Weber et al. // Current Biology. 2017 b. Vol. 27, iss. 15. P. R745. DOI: 10.1016/j.cub.2017.07.005

10. Elamin A. A., Steinicke S., Oehlmann W., Braun Y., Wanas H., Shuralev E. A., Huck C., Maringer M., Rohde M., Singh M. Novel drug targets in cell wall biosynthesis exploited by gene disruption in Pseudomonas aeruginosa // PLoS ONE. 2017. Vol. 12, iss. 10. P. e0186801. DOI: 10.1371/journal.pone.0186801

11. Matrosova L. E., Tremasov M. Ya., Cherednichenko Yu. V., Matveeva E. L., Ivanov A. A., Mukminov M. N., Ivanov A. V., Shuralev E. A. Efficiency of specific biopreparations in organic waste management // Indian J. of Science and Technology. 2016. Vol. 9, iss. 18. P. 1 – 9. DOI: 10.17485/ijst/2016/v9i18/93762

12. Restrepo-Flórez J. - M., Bassi A., Thompson M. R. Microbial degradation and deterioration of polyethylene – a review // International Biodeterioration and Biodegradation. 2014. Vol. 88. P. 83 – 90. DOI: 10.1016/j.ibiod.2013.12.014

13. Weber C., Pusch S., Opatz T. Polyethylene biodegradation by caterpillars? // Current Biology. 2017. Vol. 27, iss. 15. P. R744 – R745. DOI: 10.1016/j.cub.2017.07.004

14. Yang J., Yang Y., Wu W. M., Zhao J., Jiang L. Evidence of polyethylene biodegradation by bacterial strains from the guts of plastic-eating waxworms // Environmental Science and Technology. 2014. Vol. 48, iss. 23. P. 13776 – 13784. DOI: 10.1021/es504038a

15. Yoshida S., Hiraga K., Takehana T., Taniguchi I., Yamaji H., Maeda Y., Toyohara K., Miyamoto K., Kimura Y., Oda K. A bacterium that degrades and assimilates poly(ethylene terephthalate) // Science. 2016. Vol. 351, iss. 6278. P. 1196 – 1199. DOI: 10.1126/science.aad6359