Descubren un gusano que puede comer las bolsas de plástico

Las larvas de la polilla de la cera son capaces de masticar e ingerir el polietileno

Científicos han encontrado que una oruga criada comercialmente para cebo de pesca tiene la capacidad de biodegradar el polietileno: uno de los plásticos más resistentes y más utilizados, que con frecuencia se encuentra obstruyendo los vertederos en forma de bolsas de plástico.

El gusano de la cera, las larvas del insecto común Galleria mellonella, o gran polilla de la cera, es un azote de las colmenas en toda Europa. En la naturaleza, los gusanos viven como parásitos en las colonias de abejas. Las polillas de la cera ponen sus huevos dentro de las colmenas donde eclosionan y crecen los gusanos en la cera de las abejas - de ahí el nombre.

Ocurrió un descubrimiento casual cuando uno de los científicos, Federica Bertocchini, una apicultora aficionada, estaba eliminando las plagas parasitarias de los panales en sus colmenas. Los gusanos se mantuvieron temporalmente en una típica bolsa de plástico que quedó plagada de agujeros.

Bertocchini, del Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria (CSIC), colaboró con los colegas Paolo Bombelli y Christopher Howe en el Departamento de Bioquímica de la Universidad de Cambridge para realizar un experimento cronometrado.

Alrededor de cien gusanos de cera fueron expuestos a una bolsa de plástico de un supermercado del Reino Unido. Los agujeros comenzaron a aparecer después de sólo 40 minutos, y después de 12 horas hubo una reducción en la masa de plástico de 92 mg de la bolsa.

Los científicos dicen que la tasa de degradación es extremadamente rápida en comparación con otros descubrimientos recientes, como las bacterias informadas el año pasado para biodegradar algunos plásticos a una tasa de sólo 0,13 mg al día.

"Si una sola enzima es responsable de este proceso químico, su reproducción a gran escala utilizando métodos biotecnológicos debería ser alcanzable", dijo Paolo Bombelli, de Cambridge, primer autor del estudio publicado en la revista Current Biology.

"Este descubrimiento podría ser una importante herramienta para ayudar a deshacerse de los residuos plásticos de polietileno acumulados en vertederos y océanos".

El polietileno se utiliza principalmente en envases y representa el 40% de la demanda total de productos plásticos en toda Europa, donde se descarta hasta un 38% del plástico en vertederos. La gente alrededor del mundo utiliza aproximadamente un trillón de bolsas de plástico cada año.

En términos generales, el plástico es muy resistente a la rotura, e incluso cuando lo hace sin degradarse, las piezas más pequeñas ahogan los ecosistemas. El peaje ambiental es gravoso.

Sin embargo, la naturaleza puede proporcionar una respuesta. La cera de abejas en la que crecen los gusanos de cera se compone de una mezcla muy diversa de compuestos lipídicos: moléculas de bloques de construcción de células vivas, incluyendo grasas, aceites y algunas hormonas.

Mientras que el detalle molecular de la biodegradación de la cera requiere investigación adicional, los investigadores dicen que es probable que digerir la cera de las abejas y el polietileno implica romper tipos similares de enlaces químicos.

"La cera es un polímero, una especie de "plástico natural", y tiene una estructura química no diferente al polietileno", dijo Bertocchini, del CSIC, autora principal del estudio.

Los investigadores realizaron análisis espectroscópicos para demostrar que se estaban rompiendo los enlaces químicos en el plástico. El análisis mostró que los gusanos transformaron el polietileno en etilenglicol, representando moléculas no-unidas de "monómero".

Para confirmar que no era sólo el mecanismo de masticación de las orugas lo que degradaba el plástico, el equipo trituró algunos de los gusanos y los untó en bolsas de polietileno, con resultados similares.

"Las orugas no sólo están comiendo el plástico sin modificar su composición química, sino que demostramos que las cadenas de polímero en plástico de polietileno se están realmente rompiendo por los gusanos de la cera", dijo Bombelli.

"La oruga produce algo que rompe el enlace químico, tal vez en sus glándulas salivales o una bacteria simbiótica en su intestino. Los próximos pasos para nosotros será tratar de identificar los procesos moleculares en esta reacción y ver si podemos aislar la enzima responsable".

A medida que se conocen los detalles moleculares del proceso, los investigadores dicen que podría ser utilizado para diseñar una solución biotecnológica a escala industrial para la gestión de residuos de polietileno.

Bertocchini agregó: "Estamos planeando implementar este descubrimiento de una manera viable para deshacernos de los desechos plásticos, trabajando hacia una solución para salvar nuestros océanos, ríos y todo el ambiente de las inevitables consecuencias de la acumulación de plástico".

Artículo científico: Polyethylene bio-degradation by caterpillars of the wax moth Galleria mellonella