اكتشاف بكتيريا في التربة قادرة على تفكيك البلاستيك الزراعي

كشفت دراسة علمية حديثة عن وجود بكتيريا في التربة الزراعية قادرة على المساهمة في تفكيك أحد أكثر أنواع البلاستيك صلابة وانتشارًا، وهو البولي إيثيلين، المستخدم في الأكياس البلاستيكية وأغشية الزراعة وغيرها من المنتجات واسعة الاستخدام حول العالم.

وتأتي أهمية هذا الاكتشاف من كون البولي إيثيلين يُعد من المواد التي صُممت لتكون شديدة المتانة ومقاومة للتحلل، وهو ما يجعله من أبرز مصادر التلوث البلاستيكي طويل الأمد في البيئة.

في هذا السياق، اتجه باحثون من مقاطعة تشجيانغ في الصين إلى دراسة التربة الواقعة أسفل أغشية البلاستيك الزراعي المستخدمة في الحقول، بدلًا من البحث في مدافن النفايات أو البيئات البحرية، حيث كانت المفاجأة في العثور على ميكروبات قادرة بالفعل على التفاعل مع هذا النوع من التلوث.

وقام فريق بحثي من جامعة هانغتشو نورمال بعزل عينات من التربة المزروعة التي تعرضت لاستخدام طويل الأمد لأغشية البلاستيك، ثم وضعها في بيئة تجريبية تحتوي على شظايا من البولي إيثيلين دون أي مصادر غذائية أخرى، ما أجبر الكائنات الدقيقة على التكيف.

وتمكنت خمس سلالات بكتيرية من البقاء، جميعها تنتمي إلى جنس Bacillus المعروف بقدرته على تحليل المواد العضوية المعقدة.

وكانت السلالة الأبرز هي Bacillus PE4، التي أظهرت قدرة على تقليل وزن أفلام البولي إيثيلين بنحو 5% خلال 30 يومًا فقط عند اعتمادها كمصدر وحيد للطاقة.

وعند فحص البلاستيك تحت المجهر، لاحظ الباحثون ظهور تشققات وحفر دقيقة على سطحه، ما يشير إلى بدء عملية تحلل حيوي مباشر ناتج عن نشاط البكتيريا.

كما أظهرت التجارب أن تحسين الظروف البيئية، مثل رفع درجة الحموضة قليلًا إلى الوسط القلوي، وتهيئة البلاستيك بالحرارة قبل المعالجة، أدى إلى تسريع عملية التحلل بشكل كبير، لتصل نسبة التفكك إلى نحو 28% خلال 100 يوم.

ويرجع الباحثون هذا التأثير إلى زيادة إفراز إنزيمات خارج الخلية قادرة على مهاجمة الروابط الكربونية في البولي إيثيلين، وهي آلية تشبه الإنزيمات التي تستخدمها بعض الكائنات الطبيعية في تحليل المواد النباتية الصلبة.

وتشير الدراسة إلى أن هذه النتائج تمثل خطوة مهمة في فهم كيفية تعامل الميكروبات مع النفايات البلاستيكية، خاصة أن هذه السلالة لم تُعزل سابقًا من بيئات مثل مدافن النفايات أو المحيطات، بل من تربة زراعية تقليدية.

ورغم أن النتائج لا تمثل حلًا نهائيًا لمشكلة التلوث البلاستيكي، فإنها تفتح الباب أمام تطوير تقنيات حيوية جديدة تعتمد على البكتيريا أو الإنزيمات المستخلصة منها لتسريع تحلل المخلفات البلاستيكية، سواء في المصانع أو مرافق المعالجة.