Simple item page
 

Zastosowanie wybranych gatunków chrząszczy w biodegradacji plastiku

dc.abstract.enThe invention of bakaleite by Leo Baekeland in the early twentieth century is considered as the beginning of plastic production. Thanks to this invention and the creation of subsequent types of plastics (e.g. polyethylene), the production of everyday objects using non-expensive methods on a massive scale has become possible. Plastic become an integral part of human life in consumerism era. Clothes, smartphones, drink and food containers have one thing in a common, most of them are made of plastic. Objects made of plastic have three advantages: they are cheap to produce, light and durable. Most types of plastics are not biodegradable and can remain in the environment for up to several hundred years. We see the effects of plastic production every day, e.g. plastic bags floating in the wind, or scattered plastic bottles. Plastic waste pollution is a global problem and COVID-19 (pandemic intensified the problem by usage the laboratory objects made of plastic and surgical facial masks. This applies to both the terrestrial and aquatic environment (seas, oceans, inland waters) where it causes the biggest damage. Every day, many species of sea animals die entangled in plastic fishing nets, sea turtles starve to death mistakes floating plastic bags with jellyfish. Despite its resistance to biodegradation, plastic undergoes mechanical attrition, photo- chemo-degradation, which results in the appearance of micro particles (up to 5mm in size) and nano (below 1 μm size) plastic particles. This is another threat to both humans and animals. Annually, the average US citizen consumes up to 46,000 microplastic particles, and consuming it can contribute to tissue damage, gastrointestinal pathologies, and even cancer. For many years, scientists have been searching for methods that will reduce the plastic waste pollution. Alternative biodegradable plastics are currently available on the market. For degradation of other plastic wastes bacteria are used, however, the degradation time is long (lasting up to several months). Insects have become an alternative to using bacteria for a relatively short time. So far, several species have been identified that are able to digest plastic, mainly polystyrene. However, research is limited to observing holes formed as a result of insect activity and analysing their frass. The purpose of this research project is to study the biodegradation of different types of plastics by three selected species of beetles Alphidobius diaperinus, Zophobas morio and Attagenus smirnovi, analysis of the effect of gut microflora on plastic degradation and analysis of the incorporation of plastic into the tissues of the insects studied. The results of this research will allow expanding knowledge about the ability of insects to biodegrade plastic and may be used in the future to combat environmental pollution.
dc.abstract.plWynalezienie bakelitu przez Leo Baekelanda na początku XX wieku uważane jest za początek produkcji plastiku. Dzięki temu wynalazkowi oraz tworzeniu kolejnych rodzajów plastików (np. polietylenu) produkcja przedmiotów codziennego użytku tanimi metodami i na masową skalę stała się możliwa. Plastik stał się integralną częścią życia człowieka w erze konsumpcjonizmu. Ubrania, smartfony, opakowania na napoje czy jedzenie, mają wspólny mianownik, większość z nich zrobionych jest z plastiku. Przedmioty wykonane z plastiku mają trzy zalety: są tanie w produkcji, lekkie oraz trwały. Większość rodzajów plastików nie jest biodegradowalna i może przetrwać w środowisku nawet kilkaset lat. Efekty produkcji plastiku widzimy codziennie, np. unoszące się na wietrze torebki plastikowe, czy porozrzucane butelki po napojach. Zanieczyszczenie odpadami plastikowymi jest globalnym problemem, a pandemia COVID-19 nasiliła ten problem ze względu na ilość zużytego drobnego sprzętu laboratoryjnego czy maseczek chirurgicznych wykonanych z polipropylenu. Dotyczy to zarówno środowiska lądowego oraz środowiska wodnego (morza, oceany, wody śródlądowe) gdzie czyni największe szkody. Codziennie wiele gatunków morskich zwierząt ginie zaplątanych w plastikowe sieci rybackie, żółwie morskie umierają z głodu myląc pływające torebki foliowe z meduzami. Plastik mimo swojej odporności na biodegradację ulega kruszeniu mechanicznemu, degradacji świetlnej czy chemicznej, co skutkuje pojawieniem się cząsteczek mikro (do 5mm wielkości) oraz nano (poniżej 1 μm) cząsteczek plastiku. Stanowi to kolejne zagrożenie zarówno dla ludzi jak i zwierząt. Rocznie przeciętny obywatel Stanów Zjednoczonych konsumuje do 46 000 cząsteczek mikro-plastiku, a spożywanie go może przyczynić się do uszkadzania tkanek, zmian chorobotwórczych w układzie pokarmowy, a nawet nowotworów. Od wielu lat naukowcy poszukują metod które umożliwią zmniejszenie zanieczyszczenia środowiska przez plastikowe odpadki. Obecnie dostępne na rynku są dostępne alternatywne, biodegradowalne tworzywa sztuczne. Do degradacji pozostałych odpadów plastikowych używa się bakterii, jednakże czas rozkładu jest długi (trwający nawet kilka miesięcy). Alternatywą do wykorzystywania bakterii od stosunkowo krótkiego czasu stały się owady. Do tej pory udało się zidentyfikować kilka gatunków, które są w stanie trawić plastik, głównie polistyren. Jednakże badania ograniczają się tylko do obserwacji dziur powstających w wyniku działalności owadów i analizy ich odchodów. Celem niniejszego projektu badawczego jest zbadanie biodegradacji różnych rodzajów plastików przez trzy wybrane gatunki chrząszczy Alphidobius diaperinus, Zophobas morio oraz Attagenus smirnovi, analiza wpływu mikroflory przewodu pokarmowego na degradacji plastiku oraz analiza włączania plastiku do tkanek badanych owadów. Wyniki tych badań pozwolą na poszerzenie wiedzy na temat zdolności owadów do biodegradacji plastiku i mogą w przyszłości zostać wykorzystane do walki z zanieczyszczeniem środowiska.
dc.contributor.authorSandra Kaźmierczak
dc.date.accessioned2025-06-30T14:39:56Z
dc.date.available2025-06-30T14:39:56Z
dc.date.issued2022
dc.identifier.project2021/41/N/NZ9/00620
dc.identifier.urihttps://sciencerep.up.poznan.pl/handle/item/3448
dc.pbn.affiliationbiological sciences
dc.subject.plbiodegradacja plastiku
dc.subject.plchrząszcze
dc.titleZastosowanie wybranych gatunków chrząszczy w biodegradacji plastiku
dc.title.alternativeApplication of selected beetle species in plastic bio-degradation
dc.typeProject
dspace.entity.typeProject
project.competition.namePRELUDIUM
project.endDate2025-01-04T00:00:00
project.startDate2022-01-05T00:00:00