تقييم الكفاءة الحيوية ليرقات عثة الشمع الكبرى( Galleria mellonella) في التحلل الحيوي لمادة البوليسترين تحت الظروف المختبرية
DOI:
https://doi.org/10.65405/5n0rkv68الكلمات المفتاحية:
عثة الشمع الكبرى، التحلل الحيوي، البوليسترين، ليبياالملخص
هدفت هذه الدراسة المختبرية إلى تقييم القدرة التحليلية والكفاءة الحيوية ليرقات عثة الشمع الكبرى (Galleria mellonella)، المجمعة محلياً من مناحل منطقة "الزحيم" بليبيا، تجاه مادة البوليسترين الرغوي (الفلين الصناعي) الذي يشكل تهديداً بيئياً كبيراً. بعد تربية اليرقات وتغذيتها طبيعياً حتى بلوغ الطور المناسب، عُزلت 100 يرقة متجانسة وخضعت للتجويع القسري مدة 48 ساعة، ثم قُسِّمت عشوائياً إلى مجموعتين متساويتين ( 50يرقه لكل مجموعة): مجموعة تجريبية قُدِّمت لها قطعة بوليسترين قياسية بأبعاد (5cm x 5 cm) كمصدر غذاء وحيد، ومجموعة ضابطة استمرت تغذيتها القياسية على شمع العسل الطبيعي. أظهرت النتائج كفاءة ميكانيكية وسلوكية عالية ليرقات المجموعة التجريبية في اختراق وتفكيك البوليسترين وإحداث ثقوب ملتحمة فيه خلال أول 12 ساعة من التعرض. ومع ذلك، كشف تحليل البقاء الإحصائي بطريقة كابلان-ماير (Kaplan-Meier) واختبار لوج-رانك (Log-Rank) عن تباين معنوي ودال إحصائياً (p = .000) بين المجموعتين خلال فترة الرصد الرقمي (7 أيام)؛ حيث واجهت مجموعة البوليسترين انخفاضاً حاداً ونفوقاً جماعياً بنسبة 94%؛ إذ سجل متوسط زمن البقاء لها 4.22 يوماً (بفاصل ثقة 95%: 3.82 - 4.63 يوماً)، في حين بلغ وسيط زمن البقاء لها 4.00 أيام نتيجة الإجهاد الحيوي والحرمان الغذائي الكيميائي. في المقابل، حافظت المجموعة الضابطة على استقرار معدل البقاء الذي بلغ 92%. أثبتت الدراسة أن قضم اليرقات للبوليسترين هو سلوك ميكانيكي اضطراري بدافع الجوع وليس كعنصر غذائي مستدام، مما يستدعي توجيه الأبحاث المستقبلية نحو استخلاص الأنزيمات المعوية المسؤولة عن التفكيك دون إجهاد الحشرة حيوياً.
التنزيلات
المراجع
Ahmed, S., Ali, M., & Hassan, R. (2023). Toxicological impacts of polystyrene microplastics on renal functions and tissue integrity in rats. Journal of Hazardous Materials, 445, 130–145.
Ali, M., Khan, S., & Wang, J. (2026). Insects at the crossroads of synthetic polymer degradation: Mechanistic insights, gut microbiota symbiosis, and perspectives for mixed feeding regimes. Ecotoxicology and Environmental Safety, 290, Article 116264
Al-Rasheed, M., Al-Otaibi, S., & Al-Ahmadi, A. (2016). Expanded polystyrene consumption rates and survival analysis of super worms (Zophobas morio) under forced starvation conditions. Arabian Journal of Environmental Sciences, 9(2), 112–125.
Banville, G., & Co., A. (2012). Nutritional deficiencies and physiological stress in lepidopteran larvae under restricted diets. Journal of Insect Physiology, 58(3), 312–324.
Bombelli, P., Howe, C. J., & Bertocchini, F. (2017). Polyethylene bio-degradation by caterpillars of the greater wax moth (Galleria mellonella). Current Biology, 27(8), 292–293.
Botelho, G., Queirós, A., Machado, A. V., & Ferreira, J. (2004). Enhancement of the thermooxidative degradability of polystyrene by chemical modification. Polymer Degradation and Stability, 86(2), 249–256.
Ellis, J. D., Graham, J. R., & Mortensen, A. (2013). Standard methods for Galleria mellonella research. Journal of Apicultural Research, 52(1), 1–24.
Geyer, R., Jambeck, J. R., & Law, K. L. (2017). Production, use, and fate of all plastics ever made. Science Advances, 3(7), e1700782.
Houssini, A., El-Amin, R., & Taylor, L. (2025). Environmental application of plastic masticating insects: Balancing biological sustainability and biodegradation efficiency through nutrient supplementation. Journal of Environmental Management, 374, Article 114036.
algasim Alrrjipi, J. A. (2026). Silent Data Waste in Public Laboratories: A Conceptual Framework for Sustainable Data Driven Management. Al-Farooq Journal of Sciences, 2(2), 36-48.
Jorjão, A. L., Oliveira, F. E., Camargo, S. E., & Jorge, A. O. (2018). Greater wax moth (Galleria mellonella) as a microbial infection model: Protocol for forced starvation and physiological evaluation. Methods in Molecular Biology, 1742, 145–156.
Khan, A., & Ahmad, S. (2025). Accumulation of styrene monomers and lethal intestinal blockage in lepidopteran models fed on expanded synthetic foam. Chemosphere, 312, Article 140211.
Kundu, H., Greeshma, F. R., Noureldeen, A., & Loganathan, S. (2021). Efficient biodegradation of expanded polystyrene by greater wax moth larvae (Galleria mellonella): Survival kinetics and gut microbiome analysis. Environmental Pollution, 280, Article 116128.
Lou, Y., Ekstrum, C., & Wang, Z. (2021). Compulsory bio-fragmentation of synthetic polymers by lepidopteran larvae: A critical review on nutrient lack and mass mortality. Biodegradation, 32(4), 385–399.
Montazer, Z., Habibi-Najafi, M. B., & Mohebbi, M. (2020). Microbial degradation of low-density polyethylene and polystyrene by insect gut bacteria: A review on morphological and physical changes. International Biodeterioration & Biodegradation, 153, Article 105046.
Przemieniecki, S. W., Kosewska, A., & Cwalina, M. (2024). Morphological and toxicological impacts of continuous polystyrene ingestion on the digestive tract of Galleria mellonella larvae. Environmental Pollution, 340, Article
Yang, Y., Wang, J., & Xia, M. (2020). Visual and morphological degradation patterns of expanded polystyrene foam by Galleria mellonella larvae. Environmental Science & Technology, 54(14), 8820–8831.
Yang, Y., Yang, J., Wu, W. M., Zhao, J., Song, Y., Gao, L., Yang, R., & Jiang, L. (2015). Biodegradation and mineralization of polystyrene by plastic-eating mealworms: Part 1. Chemical and physical characterization and isotopic tests. Environmental Science & Technology, 49(20), 12080–12086.
Shaltami, O. R., & Hkoma, M. A. B. (2026). THE LINK BETWEEN DINOSAUR GEOCHEMISTRY AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT IN LIBYA. Al-Farooq Journal of Sciences, 2(2), 229-238.
Zheng, L., Wang, X., & Zhang, Y. (2021). Global plastic waste accumulation and its cross-linkage with terrestrial pollution management. Environmental Science & Policy, 118, 45–56.
