En enorm sopö av plast finns i norra Stilla havet som är sju gånger så stor som den koreanska halvön. Ön, kallad Great Pacific Garbage Patch, är resultatet av 13 miljoner ton plast som flödar ut i havet årligen från de 20, 000 enheter plast förbrukas per sekund runt om i världen. Plast tar årtionden till hundratals år att sönderfalla naturligt, med plastpåsar som tar 10 till 20 år, nylonprodukter eller engångssugrör 30 till 40 år, och vattenflaskor av plast – som vanligtvis används en gång och sedan slängs – 500 år för att sönderfalla. Detta problem med plast, som har stämplats som en mänsklig katastrof, har nyligen visat sig vara nedbrytbar av skalbaggar som är vanliga i Korea.

Ett gemensamt forskarlag bestående av professor Hyung Joon Cha och en doktorand Seongwook Woo från Institutionen för kemiteknik vid POSTECH tillsammans med professor Intek Song från Andong National University har för första gången upptäckt att skalbaggens larver i ordningen Coleoptera (Plesiophthophthalmus) davidis) kan bryta ner polystyren, ett material som annars är svårt att bryta ner.

Senast 2017, 8,3 miljarder ton plastavfall producerades över hela världen, varav mindre än 9 procent återvanns. Polystyren, som står för cirka 6 % av den totala plastproduktionen, är känd för att vara svår att bryta ner på grund av sin unika molekylära struktur.

Forskargruppen fann att larverna från en mörkbagge från Östasien inklusive den koreanska halvön kan konsumera polystyren och minska både dess massa och molekylvikt. Teamet bekräftade också att den isolerade tarmfloran kunde oxidera och förändra ytegenskaperna hos polystyrenfilm.

Under tiden, forskargruppen isolerade och identifierade Serratia från tarmkanalen hos P. davidis-larver. När polystyren matades till larverna i två veckor, andelen Serratia i tarmfloran ökade sexfaldigt, står för 33 procent av den totala tarmfloran. Dessutom, man fann att tarmfloran hos dessa larver bestod av en mycket enkel grupp av bakteriearter (färre än sex) till skillnad från tarmfloran hos andra konventionella polystyrennedbrytande insekter.

Den unika dieten av mörkbaggarlarverna som avslöjades i denna studie presenterar möjligheten att polystyren kan brytas ner av andra insekter som livnär sig på ruttet trä. Dessutom, utvecklingen av en effektiv polystyrennedbrytande flora med användning av de bakteriestammar som finns i den enkla tarmfloran hos P. davidis är mycket efterlängtad.

Studien är också anmärkningsvärd genom att tidningens första författare, Seongwook Woo, som har varit intresserad av insekter sedan barndomen och ville göra världen till en bättre plats genom dem, sökte upp professor Cha så fort han började på POSTECH och fokuserade på forskning under hans handledning genom åren.

Som motsvarande författare till tidningen, Professor Cha kommenterade, "Vi har upptäckt en ny insektsart som lever i Östasien - inklusive Korea - som kan bryta ned plast genom tarmfloran på sina larver." Han drog slutsatsen, "Om vi ​​använder den plastnedbrytande bakteriestammen som isolerats i denna studie och replikerar den enkla tarmfloralsammansättningen av P. davidis, det finns en chans att vi helt kan bryta ned polystyren, som har varit svår att helt bryta ner, för att i slutändan bidra till att lösa det plastavfallsproblem som vi står inför."