Una de las cosas más llamativas del laboratorio del microbiólogo Christian Rinke es el sorprendente ruido de las larvas de gusanos que se abren paso a través del poliestireno, excavando en los bloques de espuma de plástico. Antes de descartar un bloque masticado, Rinke dice que lo acerca a su oído para comprobar si hay rezagados. «Si el gusano sigue comiendo ahí», dice, «puedes oírlo».

Rinke y sus colegas han estado alimentando con plástico a Zophobas morio Los investigadores han descubierto que estos supergusanos pueden sobrevivir con una dieta de poliestireno, que se utiliza en una amplia gama de productos que van desde vasos a cáscaras de embalaje. Los investigadores han descubierto que estos supergusanos pueden sobrevivir con una dieta de poliestireno, que se utiliza en una amplia gama de productos, desde vasos hasta cacahuetes. La capacidad de los gusanos para procesar el plástico sugiere que éste se descompone de forma muy eficaz en el tracto digestivo de las criaturas. «Son básicamente como máquinas de comer», dice Rinke, que trabaja en la Universidad de Queensland (Australia) y es coautor de un nuevo estudio que describe los hallazgos de su equipo, publicado el jueves en Microbial Genomics.

Para investigar cómo reacciona el microbioma intestinal de los supergusanos a una dieta puramente plástica, los investigadores dividieron a 135 de las criaturas en tres grupos: a uno se le alimentó sólo con salvado de trigo, a otro sólo con poliestireno blando y al tercero no se le dio nada. Todos los gusanos fueron vigilados para evitar el canibalismo, y los miembros del grupo hambriento fueron aislados unos de otros. Las larvas alimentadas con salvado estaban mucho más sanas que las alimentadas con plástico o las que no habían comido, y duplicaron su peso durante las tres semanas en que fueron controladas. Después, se apartaron algunos de los gusanos de cada grupo para que se convirtieran en escarabajos. Nueve de cada diez gusanos alimentados con salvado se convirtieron en escarabajos y mantuvieron el microbioma intestinal más diverso de los tres grupos. Las larvas alimentadas con plástico obtuvieron unos resultados menos impresionantes, pero aún así engordaron más que los gusanos que no habían comido, y dos tercios de ellos se convirtieron en escarabajos. Está claro que el poliestireno es una dieta pobre para las larvas, dice Rinke. Pero parece que pueden extraer al menos algo de energía del material.

Esto se debe probablemente a una relación simbiótica entre el supergusano y sus bacterias intestinales. El gusano tritura el plástico para que las bacterias puedan biodegradarlo y descomponerlo en moléculas más pequeñas que puedan ser más fáciles de digerir, o posiblemente puedan ser recicladas algún día para crear nuevo plástico, dice Rinke. Saber exactamente qué enzimas bacterianas utilizan estos microbios intestinales para descomponer el poliestireno es el billete de oro para replicar el proceso a gran escala en el futuro. Para el nuevo estudio, la identificación de esas enzimas requirió la secuenciación de los genomas de los organismos del intestino de los gusanos. «Utilizando la metagenómica, podemos caracterizar realmente todos los genes del [digestive] microbioma», afirma Rinke. Los estudios anteriores sobre otros insectos no eran tan exhaustivos y se centraban en una o dos posibles bacterias o enzimas intestinales, según Rinke.

Uwe Bornscheuer, director del departamento de biotecnología y catálisis enzimática de la Universidad de Greifswald (Alemania), llevaba esperando este tipo de datos desde que se hizo evidente, hace poco más de una década, que algunas larvas de insectos podían comer plásticos difíciles de degradar y, por tanto, podrían ayudar a los científicos a encontrar una forma de utilizar la biodegradación para reciclarlos. El trabajo recién publicado es «el primer estudio sólido en el que se examina el metagenoma», dice Bornscheuer, que no participó en el artículo pero que había estado siguiendo esta área de investigación.

Poliestireno en el intestino de una larva de escarabajo Zophobas morio
Poliestireno en el intestino de un Zophobas morio larvas de escarabajo. Crédito: Universidad de Queensland

Rinke y sus colegas identificaron enzimas específicas que, según ellos, actuaban en un orden determinado para biodegradar el poliestireno en el intestino de los supergusanos. Pero Bornscheuer ha señalado al equipo que, en el orden en que los investigadores habían colocado esas enzimas, no podían romper los enlaces notoriamente fuertes entre los átomos de carbono del plástico. Basándose en esa información, los investigadores están revisando los pasos que propusieron: incluirán las mismas enzimas más adelante en el proceso.

Rinke y sus colegas no sugieren que los supergusanos deban ser liberados en vertederos o paisajes contaminados para masticar montañas de plástico, sino que el microbioma intestinal único de los gusanos puede ser la clave para desarrollar un proceso químico para biodegradar el material. Los investigadores tienen mucho trabajo por delante. Planean utilizar los datos metagenómicos de su nuevo estudio como base para verificar experimentalmente lo que cada enzima bacteriana identificada hace con el plástico y cómo todas las enzimas encajan entre sí para, con suerte, encontrar la forma más eficiente de descomponer nuestros residuos de plástico.

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