Method for enhancing polystyrene waste decomposition by mealworms (tenebrio molitor)

Abstract

Provided herein is a method of decomposing polystyrene waste and a method of enhancing the decomposition of polystyrene waste by Mealworms using certain amino acids. The method comprises treating Mealworms or polystyrene waste with free amino acids before or at the same time as the decomposition of polystyrene waste using Mealworms. The free amino acids are selected from essential amino acids and non-essential amino acids, the essential amino acids being selected from phenylalanine, tryptophan, valine; the non-essential amino acids being selected from cysteine, glutamine and glutamic acid.

Description

Method For Enhancing polystyrene waste Decomposition by Mealworms (Tenebrio molitor)FIELD OF INVENTION

[0001] The present invention relates to a field of biodegradation of plastics, and specifically, the present invention relates to methods for decomposing polystyrene waste and methods of utilizing amino acids to enhance the decomposition of polystyrene waste by Mealworms.BACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] Plastic pollution stands out as one of the most pressing environmental challenges confronting our world today (see. Nielsen et al., Politics and the plastic crisis: A review throughout the plastic life cycle. Wiley Interdisciplinary Reviews: Energy and Environment, 2019, 9 (1) ) . The persistence of plastic waste presents a unique challenge, leading to disruptions in ecosystems (Barnes, Understanding plastics pollution: The role of economic development and technological research, Environmental Pollution, 2019, 249 (249) , pp. 812–821) . Current treatment methods are less than ideal, with issues such as waste accumulation, inefficient energy recovery, and the emission of harmful chemicals. Consequently, there is an urgent need for an alternative, environmentally friendly approach to address plastic waste (Mohan et al., Degradation of Plastics Waste and Its Effects on Biological Ecosystems: A Scientific Analysis and Comprehensive Review, 2023) .

[0003] Recent developments have highlighted the promising potential of mealworms (Tenebrio molitor) in mitigating plastic waste through ingestion, offering a biodegradation route that could significantly contribute to a more sustainable solution (Bulak et al., Biodegradation of Different Types of Plastics by Tenebrio molitor Insect, Polymers., 2021, 13 (20) : 3508) . While this method presents a more environmentally friendly alternative, it is characterized by a relatively slow process time (Kuan, Chan and Gan, Worming the Circular Economy for Biowaste and Plastics: Hermetia illucens, Tenebrio molitor, and Zophobas morio. Sustainability, 2022, 14 (3) , p. 1594) , making it less viable for large-scale implementation. Several other groups have also reported the rate enhancement in plastic consumption when natural food components, including sucrose, wheat bran, and soybean protein, are added to plastic substrates (Yang et al., Biodegradation and mineralization of polystyrene waste by plastic-eating mealworms: Part 1. Chemical and physical characterization and isotopic tests. Environmental Science & Technology, 2015, 49, 12080 -12086; Gan et al., Method for zero-waste circular economy using worms for plastic agriculture: Augmenting polystyrene waste consumption and plant growth, Methods and Protocols, 2021, 4, 43. ) . Conversely, cinnamon was found to have a negative effect on the rate of plastic consumption (Gan et al., 2021, ibid) . Thus, there is substantial evidence to suggest that certain natural food components could expedite the bio-decomposition process. The reason that the addition of certain feeds could enhance the rate of plastic consumption is that mealworm reproduction is affected when they survive solely on plastics as their nutrient source (Yang et al., 2015, ibid) .

[0004] There is a need for methods capable of enhancing the biodegradability of plastic waste, in particular polystyrene waste, by Mealworms under environmentally benign conditions. That is, there is a need for methods capable of increasing the rate of bio-decomposition of plastic waste, in particular polystyrene waste, by Mealworms.SUMMARY OF THE INVENTION

[0005] With respect to the above-mentioned issues, the present disclosure provides a method for decomposing polystyrene waste.

[0006] In first aspect, the present invention provides a method for decomposing polystyrene waste the method comprising:

[0007] a) . treating Mealworms (Tenebrio molitor) using free amino acids; and

[0008] b) . utilizing the treated Mealworms to decompose the polystyrene waste.

[0009] In second aspect, the present invention provides method for decomposing polystyrene waste, the method comprising:

[0010] a) . contacting free amino acids with the polystyrene waste; and

[0011] b) . utilizing Mealworms (Tenebrio molitor) to decompose the polystyrene waste contacted with the free amino acids.

[0012] In some embodiments of the method in the first or second aspect, the free amino acids are selected from essential amino acids, non-essential amino acids and salts thereof.

[0013] In some embodiments of the method in the first or second aspect, wherein the essential amino acid is selected from phenylalanine, tryptophan, valine, and salts thereof.

[0014] In some embodiments of the method in the first or second aspect, wherein the non-essential amino acid is selected from cysteine, glutamine, glutamic acid, and salts thereof.

[0015] In some embodiments of the method in the first aspect, wherein the free amino acids are added to the feed of Mealworms, in the form of a solid powder or solution, in advance.

[0016] In some embodiments of the method in the second aspect, wherein the free amino acids are sprayed on the polystyrene waste in the form of an aqueous solution at a concentration of 0.5 mol / L to 10 mol / L.

[0017] In some embodiments of the method in the second aspect, the free amino acids are sprayed on polystyrene waste in the form of an aqueous solution at a concentration of 1 mol / L to 5 mol / L.

[0018] The present invention, by utilizing specific amino acids to pre-contact the Mealworms, or by treating the plastic waste products with specific amino acids, can improve the degradation of the plastic waste products, especially polystyrene, by the Mealworms, thereby providing biodegradation methods that are environmentally friendly and more efficient in decomposition of the plastic waste products as compared to the case where no amino acids are added.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0019] Fig. 1 shows the effect of different amino acids on the proportions of each subpopulation of alive worms, cannibalism worms, and dead worms in the Mealworms population, obtained according to Example 1.

[0020] Figure 2 shows that the polystyrene waste mass remaining across different treatments over time obtained in Example 2.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0021] Mealworms (Tenebrio molitor) have demonstrated the ability to bio-decompose plastic waste effectively under environmentally benign conditions. However, the rate of bio-decomposition is relatively slow, making it less viable for large-scale implementation. In order to enhance the biodegradation of plastic waste by Mealworms without increasing the burden on the environment, certain species of free amino acids are used in the present invention.

[0022] It is found by the present inventor that the supplementation of three essential amino acids (Phenylalanine, Tryptophan, Valine) , as well as three non-essential amino acids (Cysteine, Glutamine, Glutamic acid) , not only increases the efficiency of polystyrene breakdown by Mealworms but also enhances the overall health, stability and composition of the mealworm population, which directly impacts their working ability.

[0023] While amino acids contribute to the nutritional profile of mealworms, our data in below Example 1 suggest that their role extends beyond merely enhancing nutrient intake. The observed improvements in polystyrene decomposition are not solely due to increased nutrition but are attributed to the specific effects of amino acids on mealworm physiology and behaviour, particularly concerning mortality and cannibalism. This is a nutritional mechanism is unknown in current art, and is beyond the basic nutrition effects of amino acids.

[0024] Based on this finding, the inventor of the present invention proposes the following methods for promoting the degradation of plastics by Mealworms.

[0025] The first aspect of the present invention relates to a method for decomposing plastics waste, by firstly treating Mealworms (Tenebrio molitor) using free amino acids; and then utilizing the treated Mealworms to decompose the plastics waste.

[0026] The second aspect, the present invention provides method for decomposing plastics waste, by firstly contacting free amino acids with the plastics waste; and then utilizing Mealworms (Tenebrio molitor) to decompose the plastics waste contacted with the free amino acids.

[0027] In some embodiments of the method in the first or second aspect, the free amino acids are selected from essential amino acids, non-essential amino acids and salts thereof. In some embodiments of the present invention, the essential amino acid is selected from phenylalanine, tryptophan, valine, and salts thereof. In some embodiments of the present invention, wherein the non-essential amino acid is selected from cysteine, glutamine, glutamic acid, and salts thereof.

[0028] In some embodiments of the present invention, the salts of the free amino acids are selected from alkali metal salts of amino acids, preferably sodium salts of free amino acids.

[0029] In some embodiments of the method in the first aspect, wherein the free amino acids are added to the feed of Mealworms, in the form of a solid powder or solution, in advance. In some embodiments of the present invention, the Mealworms are fed with a feed comprising said amino acids for a period of 1 to 30 days, or 2-25 days, or 3-20 days, or 4-18 days, or 5-15days.

[0030] In some embodiments of the method in the second aspect, wherein the free amino acids are sprayed on the polystyrene waste in the form of an aqueous solution at a concentration of 0.5 mol / L to 10 mol / L, or 1 mol / L to 5 mol / L, or 2 mol / L, or 3 mol / L or 4mol / L.

[0031] In some embodiments of the present invention, the plastics waste is a polystyrene waste.

[0032] In some embodiments of the present invention, the polystyrene waste can be generated by any industrial, agricultural or manufacturing process. In some embodiments of the present invention, the polystyrene waste can can have any degree of polymerization and molecular weight.

[0033] The invention is hereinafter illustrated by way of exemplary Examples, but the invention is not limited to these Examples.

[0034] Examples

[0035] [Materials and methods] :

[0036] 1. Source of polystyrene waste and other chemicals

[0037] For our research, polystyrene waste (PS) was sourced from a Cainiao Ltd. at BNU-HKNU UIC in Zhuhai, China. To examine the effects of different amino acids on mealworm activity, we selected a range of amino acids based on their classification as essential or non-essential. These amino acids were supplied by BASF Biotechnology Co., Ltd. in Hefei, China. The amino acids used in our experiment included glutamic acid (CAS 56-86-0, purity ≥99.5%) , phenylalanine (Phe, CAS 63-91-2, purity ≥99.0%) , tryptophan (Trp, CAS 73-22-3, purity ≥99.0%) , glutamine (Gln, CAS 56-85-9, purity ≥99.5%) , cysteine hydrochloride (Cys, CAS 52-90-4, purity ≥98%) , and valine (Val, CAS 72-18-4, purity ≥99.5%) . Additionally, monosodium glutamate (MSG) , with a purity of ≥99%, was purchased from Jinjiang Xianzhiwei Food Co., Ltd. for comparison.

[0038] 2 Sourcing and Rearing Mealworms

[0039] Mealworms were sourced from Yangjiang in Guangdong. According to the supplier, the mealworms were fed bran before delivery. When they arrived, they were given wheat bran for 72 hours in the laboratory, followed by a 48-hour starvation period to minimize the impact of their previous diet before the experiments (see Peng et al., Biodegradation of polylactic acid by yellow mealworms (larvae of Tenebrio molitor) via resource recovery: A sustainable approach for waste management. Journal of Hazardous Materials, 2021, 416: 125803. ) . Each experimental group had about 2, 200 mealworms weighing approximately 110 g (±0.04 g) in a rectangular stainless steel container of 27 cm × 20 cm × 4.8 cm. The experiments were conducted under controlled conditions, with a temperature of 25℃ (±2℃) and humidity of 55% (±5%) .

[0040] Example 1 Investigation into the role of Amino Acids in Reducing Cannibalism and Enhancing Efficiency

[0041] The worms were reared under the above conditions and the effect of different amino acids on the composition of the worm population, and the role played by different amino acids in promoting the degradation of polystyrene by the worm population were investigated.

[0042] The results shown in figure 1 indicate that both EAAs and NEAAs play a significant role in reducing cannibalism within mealworm populations. High levels of cannibalism are typically triggered by stress or inadequate resources, which can weaken the population and reduce the collective capacity for polystyrene degradation. By decreasing cannibalistic behaviours, amino acid supplementation creates a less stressful environment, stabilizing the population and allowing more worms to focus on polystyrene consumption. This not only sustains their health over the duration of the experiment but also extends the period during which they actively decompose plastic.

[0043] 1. Population Stability and Sustained Decomposition:

[0044] Reduced cannibalism, particularly in EAA-supplemented groups, resulted in fewer worm-on-worm conflicts, maintaining a stable and effective population throughout the polystyrene decomposition process. This stability means that a larger portion of the population continues to participate in polystyrene degradation over time, significantly boosting the overall rate of plastic consumption. When mealworms are not preoccupied with aggressive interactions, their energy and activity are more fully directed toward breaking down polystyrene, thereby increasing decomposition efficiency.

[0045] 2. Health and Working Capacity:

[0046] Amino acids such as phenylalanine and tryptophan showed a notable reduction in mortality rates and cannibalism among the mealworms. Healthier mealworms, free from the injuries and stress that accompany cannibalistic behaviour, have improved metabolic function, which supports sustained polystyrene decomposition. This enhancement in health directly translates to a more effective working capacity for the mealworms. A healthy population, free from high rates of mortality and injury, remains actively engaged in polystyrene consumption, maximizing the use of each mealworm in the degradation process.

[0047] 3. Mechanistic Insight: Amino Acids and Stress Mitigation:

[0048] The ability of specific amino acids to mitigate stress and reduce aggressive behaviours may contribute to the observed improvements in polystyrene decomposition. EAAs, such as phenylalanine, potentially influence physiological pathways related to stress response in mealworms, thereby reducing triggers for cannibalism. This reduction in cannibalistic tendencies allows for a more cooperative and productive population, with more worms dedicated to the task of plastic degradation. NEAAs, while slightly less effective than EAAs in enhancing polystyrene degradation rates, still contribute to reducing stress responses and cannibalistic behaviours, albeit to a lesser extent.

[0049] The findings as shown in figure 1 suggest that amino acids serve a dual purpose in enhancing polystyrene decomposition by mealworms: they not only improve nutritional intake but also directly support the health, stability, and cooperative behaviour of the mealworm population. This support is evidenced by a marked reduction in cannibalism, which in turn enables a greater proportion of mealworms to participate actively and effectively in polystyrene degradation over time. As a result, both EAAs and NEAAs contribute to enhanced polystyrene decomposition, with EAAs being particularly effective in this regard.

[0050] The enhanced polystyrene decomposition observed with EAA and NEAA supplementation, therefore, appears to result from an improvement in both individual and population-level health, rather than solely from the nutritional value of the amino acids. This mechanism is promising for developing optimized conditions for mealworm-assisted plastic degradation.

[0051] Example 2

[0052] To study the effect of amino acids on the degradation of plastic by mealworms, three essential amino acids (Phenylalanine, Tryptophan, Valine) , three non-essential amino acids (Cysteine, Glutamine, Glutamic acid) , and an ionic form of glutamic acid (Monosodium glutamate, MSG) were selected. In addition, two control groups were established: a polystyrene control group, and a polystyrene+water group. Water was required to prepare the amino acid solutions, so water was chosen as control groups.

[0053] The mealworms in the polystyrene group were initially provided with polystyrene cubes measuring approximately 3 cm × 4 cm × 1 cm, each weighing 0.4 g (±0.003 g) . The amino acid solutions were prepared at a concentration of 2 mol / L for each type, based on their respective molecular weights. The solutions were sprayed evenly onto the surface of polystyrene cubes three times daily across all experimental groups. The average volume of solution sprayed per application was approximately 0.3875 ± 0.0166 mL (the values represent the mean ± SD) .

[0054] During the first ten days of the experiment, the remaining polystyrene, surviving and dead mealworms, as well as feces, were collected and weighed daily using the electronic analytical balance (model BS2202S from Sartorius, Germany, and model JM-3002C from Zhejiang Jiming Technology Co., Ltd., China) . To prevent larvae from consuming the carcasses, dead worms and molted skins were removed from the incubator after recording (Ding et al., 2024) . A 30-mesh sieve was used to separate the insects from the feces. After ten days, the recording and weighing interval was extended to once every five days until all experimental groups had consumed 0.4 g of polystyrene, marking the end of the experiment. After the experiment concluded, the remaining mealworms were subjected to a 48-hour starvation period to ensure complete digestion and metabolism of the polystyrene (Ding et al., 2024) . The mealworms were then frozen to death, and after all experiments were completed, they were dried in a microwave at a low-temperature setting (i.e. 50-60℃) , ground into powder, and stored in sealed bags. Before the animal acid analysis, the samples were stored in sealed containers at room temperature (Jin et al., 2022) . All experiments were repeated three times.

[0055] Results:

[0056] Effects of Feed Treatment and Time on Mealworm Decomposition on polystyrene waste Mass

[0057] The decomposition rate of plastic reflects, to some extent, the effectiveness of mealworms in breaking down plastic. To explore this, the study employed a linear mixed-effects model (LMM) to analyze the effects of different amino acids, time, and their interactions on polystyrene decomposition (Table 2) . The analysis revealed that the estimated initial polystyrene mass, represented by the intercept, was 0.3509, which was highly significant (p < 0.001) . The coefficient for the essential amino acid (EAA) treatment was -0.1527 (p < 0.001) , indicating a significant reduction in the remaining polystyrene mass, suggesting that these amino acids substantially enhanced the mealworms' ability to decompose polystyrene. For the non-essential amino acid (NEAA) treatment group, the coefficient was -0.1039 (p < 0.001) , which also facilitated polystyrene decomposition, albeit to a lesser extent than the EAAs. In the control group (NonAA) , the polystyrene-Control and polystyrene-Water treatments also showed a reduction in polystyrene mass, with a coefficient of -0.08142 (p <0.005) , demonstrating that mealworms can biodegrade polystyrene even without amino acid treatment, though the degradation effect is less pronounced compared to when amino acids are present.

[0058] Beside the necessity of amino acids, their abundance within the mealworms also influenced the rate of polystyrene degradation. As illustrated in Fig. 2, glutamic acid (Glu) , the most abundant amino acid in mealworm proteins, significantly enhanced the decomposition rate. Conversely, cysteine (Cys) , the least abundant non-essential amino acid, provided no substantial rate enhancement when added to polystyrene.

[0059] Time (Day) also had a significant impact on polystyrene degradation, with a coefficient of -0.0157 (p < 0.001) , indicating a consistent decrease in polystyrene mass across all treatment groups as time progressed.

[0060] However, there are some subtle differences in the interactions between timing and amino acid type. For the EAA group, the interaction with time was close to significance but did not reach statistical significance (0.0035, p < 0.1) , suggesting that the degradation rate of essential amino acids may slow over time, although this change is not significant. The interaction between NEAA and the control group was not significant, indicating that time did not substantially alter the degradation rate for these treatments.

[0061] In this model, R2 (R2m) was equal to R2 (R2c) [R2 (R2m) =R2 (R2c) = 0.635] , meaning the fixed effects fully accounted for the variability in the data, with random effects not contributing additional explanatory power. The analysis of effect sizes revealed that time had the greatest impact (0.57, 95%CI: [0.52, 1.00] ) , followed by amino acid type (0.12, 95%CI: [0.07, 1.00] ) , while the interaction between time and amino acid type had the smallest impact (0.01, 95%CI: [0.00, 1.00] ) .

[0062] In summary, the experimental results shown in figure 2 demonstrated that EAAs significantly enhance mealworms' ability to decompose polystyrene, while NEAAs also contribute, albeit to a lesser extent. Notably, the amino acid content in mealworms was strongly correlated with polystyrene degradation, with higher amino acid richness indirectly supporting faster decomposition. Time was a critical factor that consistently increased polystyrene degradation, though the interaction between time and amino acid type had a relatively minor effect.

[0063] Table 2. Fixed effects and model statistics for the linear mixed-effects model (LMM) fitted to the polystyrene mass over days

[0064] In table 2, the intercept is the baseline estimate of the model and represents the estimated polystyrene (PS) mass at the initialization of the experiment without any treatment added, which is 0.3509.

[0065] The significance of this value (p < 0.001) indicates that the model's prediction of the initial quality of the experiment is very reliable and can be used as a baseline for subsequent comparisons. The significance of intercept is to provide a reference baseline from which to quantify the magnitude of the effect of different treatments (e.g., amino acid treatment) on PS quality.

[0066] The Estimate is a value calculated by a statistical model (Linear Mixed Effects Model, LMM) and not a direct measurement from an experiment.

[0067] The reason of using estimates lies in that the experiments involve multiple variables (e.g., amino acid type, time, interaction effects, etc. ) , and direct measurements cannot accurately isolate the independent effects of each variable. The model can accurately estimate the specific effect of a variable by eliminating other interference factors through data fitting and analysis. For example, the Estimate value of -0.1527 for EAA indicates that the EAA treatment reduced PS quality by an average of 0.1527 after excluding other effects. This makes the results more scientific and provides reliable theoretical support for the present technology.

[0068] Day in the table represents the time variable and indicates the effect on PS degradation over time. The Estimate of -0.0157 for e.g. EAA indicates that the polystyrene mass decreases by an average of 0.0157 per day over time, and this effect is highly significant (p < 0.001) . The experimental results suggest that time is an important factor in promoting PS degradation.

[0069] The data shown in Table 2 indicates that EAA is better than NEAA and NEAA is better than nonAA as explained below by comparison of treatment effect of EAA, NEAA and nonAA by Estimate value:

[0070] Estimate = -0.1527 for EAA (Essential Amino Acids) was the best (p < 0.001) , indicating that the treatment of EAA significantly promoted PS degradation. While NEAA (non-essential amino acid) had Estimate = -0.1039 with weaker effect (p < 0.001) than EAA. nonAA (control) had Estimate = -0.0814 with weakest effect (p < 0.05) .

[0071] These data clearly show that the addition of amino acids significantly enhanced PS degradation, with EAA being the most effective, which is consistent with the technical advantages of selecting specific amino acids emphasized in this application.

[0072] Items with Day in the table (e.g., EAA: Day) indicate the interaction effect of time with other variables, i.e., whether or not time significantly alters degradation rates across treatment groups. In this case, Estimate = 0.0035, p = 0.0854 for EAA: Day (close to significant but not meeting the criteria for statistical significance) , which suggests that the degradation rate of the EAA treatments may have slowed down slightly over time, but that this change was not significant, and the overall effect remained good.

[0073] Estimate values for NEAA: Day and nonAA: Day were close to 0 (p > 0.05) , indicating that time had little or no significant effect on the degradation rates of NEAA and the control. This shows that time itself is an important driver of PS degradation, but its interaction effect with treatment type was weak, suggesting that the choice of amino acid type has a dominant effect on the degradation effect.

[0074] The results showed that the addition of amino acids, especially the essential amino acid EAA, significantly promoted the degradation of polystyrene, and the degradation effect was further enhanced by the advancement of time. The data in the table provide strong quantitative support for the technology of this application, proving the superiority of specific amino acids and the scientific validity of the treatment method.

[0075] Table 3: Overall Performance and Confidence Intervals of Statistical Models

[0076] the present inventors used a linear mixed effects model (LMM) to analyze the main factors affecting polystyrene degradation and extracted the key information in Table 3 from the statistical model. The following is a detailed explanation for each of the statistics in the table.

[0077] 1. R2 value (coefficient of determination)

[0078] The R2 value is an important measure of how well the model explains the variation in the data. It tells us what proportion of the variation in the target variable (in this study polystyrene mass) the model is able to explain.

[0079] -Marginal R2 (R2m = 0.6364)

[0080] This value indicates that the fixed effects in the model (e.g. different feed types and experimental time) explain 63.47%of the variation in polystyrene mass. This implies that these variables in the model are more capable of explaining the rate of degradation.

[0081] -Condition R2 (R2c = 0.6364)

[0082] This value indicates that fixed and random effects in the model Overall explained 63.47%of the variation. Since the explanatory power of fixed and random effects was consistent (R2m = R2c) , it can be hypothesized that random effects (e.g., individual differences) had a lesser impact on the results in this study and were mainly driven by fixed effects.

[0083] 2. Effect size (Eta2)

[0084] Effect size is used to quantify the contribution of each factor to the target variable (polystyrene degradation rate) . It helps to understand the relative importance of the factors.

[0085] -Feed type (Eta2 = 0.12)

[0086] This indicates that the effect of different feed types (essential amino acids, non-essential amino acids and control) on the rate of polystyrene degradation is about 12%. This effect size suggests that feed type has a significant effect on the degradation process, but a smaller effect compared to time.

[0087] -Time (Eta2 = 0.54)

[0088] Time had the largest effect on polystyrene degradation, explaining 57%of the variance. The confidence interval of [0.52, 1.00] indicates that the effect of time on the degradation rate is highly significant and this effect is statistically consistent.

[0089] -Interaction of type with time (Eta2 = 0.01)

[0090] The interaction of feed type with time explained only 1%of the variance, indicating that the effect of this interaction on polystyrene degradation was very small. The confidence interval was [0.00, 1.00] , indicating that although the interaction may exist, its actual effect is minimal.

[0091] Summarizing

[0092] -The R2m and R2c values are consistent (both 0.6364) , which indicates that our model effectively explains the variation in polystyrene degradation, with fixed effects playing a major role in the model.

[0093] -Time had the greatest effect on the degradation rate, explaining 54%of the variance, showing its dominant role in the degradation process.

[0094] -Feed type also had a significant effect (12%) , but it was much smaller than the effect of time.

[0095] -The interaction between type and time had a very small effect, explaining only 1%of the variance, showing a weak effect in practical applications.

[0096] The present Examples demonstrated that individual free amino acids enhance the rate of polystyrene biodegradation by mealworms.

Claims

1.A method for decomposing polystyrene waste, the method comprising:a) treating Mealworms (Tenebrio molitor) using free amino acids; andb) utilizing the treated Mealworms to decompose the polystyrene waste.2.A method for decomposing polystyrene waste, the method comprising:a) contacting free amino acids with the polystyrene waste; andb) utilizing Mealworms (Tenebrio molitor) to decompose the polystyrene waste contacted with the free amino acids.3.The method as claimed in claim 1 or 2, wherein the free amino acids are selected from essential amino acids, non-essential amino acids, and salts thereof.4.The method as claimed in claim 3, wherein the essential amino acid is selected from phenylalanine, tryptophan, valine, and salts thereof.5.The method as claimed in claim 3, wherein the non-essential amino acid is selected from cysteine, glutamine, glutamic acid, and salts thereof.6.The method as claimed in claim 1, wherein the free amino acids are added to the feed of Mealworms, in the form of solid powder or a solution, in advance.7.The method as claimed in claim 2, wherein the free amino acids are sprayed on the polystyrene waste in the form of an aqueous solution at a concentration of 0.5 mol / L to 10 mol / L.8.The method as claimed in claim 7, wherein the free amino acids are sprayed on the polystyrene waste in the form of an aqueous solution at a concentration of 1 mol / L to 5 mol / L.

Images