นักวิจัยพบว่าแผ่นกรองเมมเบรนที่ทำจากจุลินทรีย์หมักที่ลื่นไหลอุดตันน้อย เว็บสล็อต กว่าในเชิงพาณิชย์ โดย MAGGIE GALLOWAY | เผยแพร่เมื่อ 26 ม.ค. 2565 18:00 น
สิ่งแวดล้อม
ศาสตร์
SCOBY kombucha สีน้ำตาลนั่งบนจานหน้าไหที่เต็มไปด้วยชาหมัก
เครื่องกรองน้ำที่ใช้ SCOBY อาจมีราคาถูกกว่า มีประสิทธิภาพมากกว่า และสิ้นเปลืองน้อยกว่าแบบเชิงพาณิชย์ฝากรูปถ่าย
หากคุณเคยลองทำชาคอมบูชาที่บ้านคุณคงคุ้นเคยกับ SCOBY หรือวัฒนธรรมทางชีวภาพของแบคทีเรียและยีสต์ SCOBYs เป็นขุมพลังการหมักของเครื่องดื่มจีนโบราณ—แต่ปรากฏว่าสารที่ลอยและลื่นไหลอาจเป็นกุญแจสำคัญในการทำให้น้ำสะอาดขึ้น
องค์การอนามัยโลกประมาณการว่าน้ำดื่มที่ปนเปื้อน
ทำให้มีผู้เสียชีวิต 485,000 คนทั่วโลกในแต่ละปี Clean H 2 O ไม่ได้กำหนดไว้ทั่วสหรัฐอเมริกาเช่นกัน ดังที่แสดงโดย วิกฤตการณ์ น้ำFlint ที่ดำเนินมายาวนาน ผู้เชี่ยวชาญจาก Montana Technological University และ Arizona State University ได้ปรับเปลี่ยน SCOBY ใหม่เพื่อดูว่าสามารถใช้เป็นตัวกรองที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนได้หรือไม่ ผลลัพธ์ของพวกเขาถูกตีพิมพ์ใน วารสาร ACS ES&T Water ของ American Chemical Societyในเดือนธันวาคม
ขั้นแรก นักวิจัยได้พัฒนา SCOBY บางๆ เพื่อสร้างเมมเบรนกรองที่มีชีวิต (LFM) จากเซลลูโลสของแบคทีเรียและจุลินทรีย์ที่มักมีถิ่นกำเนิดในคอมบูชา ตามที่ผู้เขียนรายงานนี้ “วัสดุทั้งหมดสำหรับผลิต LFMs จากแบคทีเรียเซลลูโลสไม่เพียงมีราคาไม่แพงและหาได้ทั่วไป แต่ยังย่อยสลายได้ทางชีวภาพและปลอดภัยสำหรับการบริโภคของมนุษย์”
LFM อาจเป็นทางเลือกแทนเยื่อกรองที่ผลิตขึ้นในเชิงพาณิชย์ ซึ่งมักเกิดการอุดตันเมื่อจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในน้ำเกาะติดกับรูขุมขน เช่น ไบโอฟิล์ม หรือชุมชนแบคทีเรีย พวกเขาจะผลิตสารตกค้างแม้ว่าน้ำจะได้รับการปรับสภาพด้วยสารเคมีเพื่อกำจัดวัสดุที่เป็นอันตราย ไบโอฟิล์มจะสร้างคราบพลัคและคราบบ่อ แต่ยังสามารถสร้างการมัดย้อมที่สวยงามและปกป้องซากเรืออับปางได้อีกด้วย นักวิจัยกำลังพัฒนาวิธีแก้ปัญหาเพื่อหลีกเลี่ยงหรือรักษาสิ่งที่เรียกว่า biofouling แต่ผู้เขียนรายงานกล่าวว่าบ่อยครั้งมีความซับซ้อน มีราคาแพง และต้องใช้สารเคมีจำนวนมาก งานวิจัยที่ผ่านมาได้แสดงให้เห็นแล้วว่า LFMs มีประสิทธิภาพในการกรองอนุภาคอันตรายในขณะที่มีราคาไม่แพงและยั่งยืนกว่าในการผลิต ในกรณีนี้ นักวิจัยต้องการทราบว่าพวกเขาสามารถต้านทานการเกิด biofouling ได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใดในขณะที่ยังคงกรองแหล่งน้ำจืดในสหรัฐอเมริกา
[ที่เกี่ยวข้อง: ตัวกรองธรรมดาที่ทำจากต้นสนอาจส่งผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อวิกฤตน้ำสะอาด ]
นักวิจัยได้ทดสอบ LFM กับเยื่อกรองที่ผลิตในเชิงพาณิชย์กับน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วจากแหล่งชุมชนสามแห่งในมอนทานา เมมเบรนที่มีพื้นผิวที่หยาบและไม่ชอบน้ำนั้นแสดงให้เห็นว่าเกิดการอุดตันได้ง่ายกว่า ดังนั้นนักวิจัยจึงคิดว่า LFM จะไวต่อการเกิด biofouling มากกว่าเยื่อในเชิงพาณิชย์
แต่หลังจากดูข้อมูลจากการทดลองแล้วพบว่าตรงกันข้าม
ในที่สุดทั้ง LFM และเมมเบรนเชิงพาณิชย์ก็อุดตันและพัฒนาแผ่นชีวะ แต่ LFM ยังคงกรองน้ำได้เร็วกว่าเมมเบรนเชิงพาณิชย์ 19 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ ยิ่งไปกว่านั้น อนุพันธ์ของ SCOBY ยังมีจุลินทรีย์ในไบโอฟิล์มน้อยลง
นักวิจัยเชื่อว่าสิ่งนี้เกิดจากแบคทีเรียพื้นเมืองที่เรียกว่าAcetobacter : ประกอบด้วย 97 เปอร์เซ็นต์ของ LFM ที่เรียกว่าAcetobacterและมีความเข้มข้นสูงใน kombucha SCOBYs เช่นกัน อะซิโต แบคเตอร์เป็นที่รู้จักกันในการผลิตกรดอะซิติกในระดับที่รุนแรง ซึ่งทราบกันว่ามีคุณสมบัติต้านจุลชีพ (น้ำส้มสายชูในครัวของคุณมีกรดอะซิติก 4 ถึง 8 เปอร์เซ็นต์—นั่นคือสาเหตุที่ทำให้เป็นสารทำความสะอาดที่ทรงพลัง )
นักวิจัยหวังว่า LFMs สามารถเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนและง่ายต่อการทำแทนอุปกรณ์กรองน้ำอื่นๆ อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าการทดลองใช้น้ำที่ผ่านการบำบัดด้วยสารเคมีแล้ว และการวิจัยเกี่ยวกับ LFM ยังเด็กอยู่ ดังนั้นโปรดอย่าใช้ SCOBY ในการเดินทางแบกเป้ครั้งต่อไปของคุณเว้นแต่จะเป็นการเพิ่มฟองลงในชาของคุณ
รุนแรง การค้นพบเช่นนี้เป็นสิ่งที่ยอดเยี่ยม เพราะมันทำให้เกิดมิติใหม่ของความหลากหลาย ควบคู่ไปกับวิธีคิดใหม่ว่าสิ่งมีชีวิตในทะเลลึกสามารถอยู่รอดและวิวัฒนาการได้อย่างไร”
“เราเพิ่งเริ่มเรียนรู้เกี่ยวกับการเรืองแสงทางชีวภาพในปลาและหน้าที่ที่เป็นไปได้ของมัน” มาร์ติเนซกล่าว “อย่างไรก็ตาม ความจริงก็คือเราไม่รู้จริงๆ ว่ามีการใช้สารเรืองแสงทางชีวภาพในปลาอย่างไร และนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมมันจึงน่าตื่นเต้นมาก”
ภาพพิมพ์ปลาขนาดใหญ่ที่มีส่วนโค้งงอที่หน้าผาก ภาพวาดเป็นสีขาวบนพื้นหลังสีดำ
เกี๊ยวตาคุ ซึ่งเป็นภาพพิมพ์ญี่ปุ่นแบบดั้งเดิมของ Pacific Footballfish โดยศิลปิน Dwight Hwang, 2021 เครดิต: ภาพที่ได้รับความอนุเคราะห์ Dwight Hwang
Ludt และ Clardy กำลังทำงานร่วมกับเพื่อนร่วมงานที่ NHM เพื่อสำรวจความหลากหลายของปลาในคอลเล็กชันของพิพิธภัณฑ์ การค้นพบล่าสุดนี้เน้นย้ำถึงการปรับแต่งที่ประณีตและสุดขั้วที่สิ่งมีชีวิตได้พัฒนาขึ้นเพื่ออาศัยอยู่ในส่วนลึกที่มืดมิด เว็บสล็อต
