Científicos han descubierto que una oruga criada comercialmente para cebo de pesca tiene la capacidad de biodegradar el polietileno, uno de los plásticos más duros y más utilizados que se encuentra con frecuencia obstruyendo los vertederos en forma de bolsas de plástico.
El gusano de cera, la larva del insecto común 'Galleria mellonella' o polilla mayor de la cera, es un flagelo de colmenas en toda Europa. En la naturaleza, los gusanos viven como parásitos en las colonias de abejas. Las polillas ponen sus huevos dentro de colmenas y gusanos crecen en la cera de abeja (de ahí el nombre).
El descubrimiento se produjo de manera casual cuando un miembro del equipo científico, Federica Bertocchini, un apicultor aficionado del Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria (CSIC), estaba removiendo las plagas parasitarias de los paneles en sus colmenas. Los gusanos se mantuvieron temporalmente en una bolsa de plástico que en poco tiempo quedó agujereada.
En colaboración con Paolo Bombelli y Christopher Howe, de la Universidad de Departamento de Bioquímica de Cambridge, llevaron a cabo un experimento cronometrado. Un centenar de gusanos de cera fueron expuestos en una bolsa de plástico de un supermercado del Reino Unido. Los agujeros comenzaron a aparecer después de 40 minutos, y tras 12 horas se produjo una reducción de la masa de plástico de 92 mg de la bolsa.
Según los científicos, la tasa de degradación es muy rápida en comparación con otros descubrimientos recientes, como las bacterias reportadas el año pasado que biodegradaban algunos plásticos a una velocidad de tan sólo 0,13 mg por día.
¿FIN DE LOS RESIDUOS DE PLASTICO?
"Si una sola enzima es responsable de este proceso químico, su reproducción a gran escala utilizando métodos biotecnológicos debe ser alcanzable", comenta Paolo Bombelli, primer autor del estudio publicado en la revista 'Current Biology'. "Este descubrimiento podría ser una herramienta importante para ayudar a deshacerse de los residuos de plástico de polietileno acumulado en vertederos y los océanos", añade.
El polietileno se utiliza en gran medida en los envases, y representa el 40% de la demanda total de productos de plástico en Europa --donde hasta el 38% de plástico se desecha en vertederos--, y, en términos generales, el plástico es muy resistente a la descomposición.
La naturaleza puede dar una respuesta a este problema. La cera de abejas sobre la que crecen los gusanos de cera se compone de una mezcla muy diversa de compuestos lipídicos: moléculas de bloques de construcción de las células vivas, incluyendo grasas, aceites y algunas hormonas.
Si bien el detalle molecular de biodegradación cera requiere una mayor investigación, los investigadores dicen que es probable que la digestión de la cera de abejas y polietileno implica romper tipos similares de enlaces químicos.
"La cera es un polímero, una especie de 'plástico natural,' y tiene una estructura química no muy diferente al polietileno", dice Bertocchini, autor principal del estudio.
Los investigadores realizaron un análisis espectroscópico para mostrar cómo los enlaces químicos en el plástico se rompían. El análisis reveló que los gusanos transformaban el polietileno en etilenglicol, lo que representa moléculas 'monoméricas' no enlazadas.
Para confirmar que no era sólo el mecanismo de masticación de las orugas las que degradaban el plástico, el equipo aplastó algunos de los gusanos y los untó en bolsas de polietileno, con resultados similares. "Las orugas no sólo se comen el plástico sin modificar su composición química. Demostramos que las cadenas de polímero de plástico de polietileno en realidad están rotas por los gusanos de cera", señala Bombelli.
"La oruga produce algo que rompe el enlace químico, tal vez en sus glándulas salivales o una bacteria simbiótica en su intestino. Los pasos a seguir para nosotros será tratar de identificar los procesos moleculares en esta reacción y ver si podemos aislar la enzima responsable", añade.
Este descubrimiento podría ser utilizado para idear una solución biotecnológica a escala industrial para la gestión de desechos de polietileno, según los investigadores. "Estamos pensando en poner en práctica este hallazgo de forma viable para deshacer los residuos plásticos, trabajando hacia una solución para salvar nuestros océanos, ríos, y todo el medio ambiente frente a las consecuencias inevitables de la acumulación de plástico", concluye Bertocchini.
