Los gusanos de la cera o gusano de la miel (lepidóptero Halleria mllonella) se presentan ante la comunidad científica como una herramienta de enorme valor para colaborar en la eliminación de los plásticos, uno de los grandes males contaminantes de nuestros tiempos.
No es necesario recordar el enorme problema que significa la acumulación de plástico en nuestros días. En los últimos 70 años, el planeta ha acumulado una cantidad de este material que resulta imposible de medir y prever sus consecuencias para la vida y los ecosistemas. Este tipo de residuos contaminantes plásticos de difícil degradación se encuentran en cualquier punto del planeta. Existen montañas de plástico en el Monte Everest, a 8.848 metros de altura, pero también restos en las fosas abisales, entre 3.000 y 6.000 metros de profundidad. Se estima que solo en el Mediterráneo se acumula más de un millón de toneladas de este material.
La búsqueda de una solución eficaz no solo para reducir su producción, sino como fórmula eficaz para su degradación, es realmente urgente. Afortunadamente, parece que la propia naturaleza ofrece solución gracias a la saliva del gusano de la miel que es capaz de descomponer el plástico (polietileno).
La investigación sobre los gusanos de la miel
Los trabajos que han llevado a cabo un grupo de investigadores del CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas) han sido los que han descubierto el efecto que la saliva del gusano de la cera puede ejercer sobre los plásticos. Y es que, las enzimas presentes en este compuesto, son capaces de degradar el polipropileno, el poliestireno y el polietileno, este último el más utilizado y resistente. Los tres plásticos que degradan componen el 70% de la producción global.
Se trata de una investigación que se publicó en formato de manuscrito para que fuera compartido por colegas (prepint) en el repositorio online de acceso abierto bioRxiv. Este trabajo confirma que estas enzimas son las primeras y únicas que se conocen que son capaces de llevar a cabo la descomposición del plástico sin un tratamiento previo, en poco tiempo y a temperatura ambiente.
Cómo se degrada el plástico
La forma que tiene el plástico para degradarse es que el oxígeno penetre en el polímero, es decir, en el interior de la molécula. Es un paso que se suele dar cuando lleva un tiempo expuesto a las radiaciones solares o a temperaturas elevadas. En condiciones normales, el tiempo es de años en llevarse a cabo esta degradación, pues se comprende esta acción como un cuello de botella que ralentiza el proceso.
Sin embargo, las mencionadas enzimas de la saliva del gusano de la cera oxidan el plástico, acelerando notablemente el proceso de descomposición.
Un descubrimiento azaroso
La forma en la que se descubrió el efecto que estos gusanos tenían sobre el plástico fue fruto de la suerte, completamente casual. Y es que Bertocchini, una investigadora, trabajaba sobre un panal de abejas cubierta de gusanos, que retiró y metió dentro de una bolsa de plástico, completamente cerrada.
Después de limpiar los paneles, los gusanos encerrados estaban por todas partes, habían logrado salir de la bolsa, aunque esta “permanecía cerrada”. Para darse esta extraña situación solo cabía una posibilidad, estos gusanos se habían “comido” parte de la bolsa.
A partir de esta situación comenzó la investigación sobre los gusanos come plásticos.
La biodegradación del plástico por los gusanos de la miel
Esta área de investigación es una de las más prometedoras para acabar de forma rápida y controlada con la acumulación de estos materiales contaminantes. El uso de medios biológicos se asocia de manera habitual a bacterias, hongos y otros microorganismos, sin embargo, no eran rentables ni eficientes hasta ahora, ya que requerían un pretratamiento de los plásticos muy agresivo pasa asegurar la mencionada oxidación de los polímeros.
Afortunadamente, gracias a la intervención y al descubrimiento fortuito de Bertocchini, se ha abierto un nuevo campo de investigación en el que el protagonismo recae sobre animales de mayor tamaño. Son los insectos del género lepidóptero y coleóptero los que llevan a cabo esta labor sin tratamiento previo.
Concretamente, son las larvas de lepidóptero Galleria Mellonella o gusano de la cera (gusano de la miel) las que han reducido la degradación del plástico hasta algo menos de una hora de exposición, todo un récord muy alentador.
¿Digieren o disuelven?
Los investigadores, en sus análisis, no supieron en un principio a qué achacar esta facultad, cómo los gusanos de la miel consiguen hacer desaparecer el plástico. Algunos de los estudios se centraron en conocer los microorganismos que existían en el sistema digestivo de los gusanos. De esta forma, se daría por sentada la teoría por la cual son capaces de alimentarse mediante su actividad metabólica y un proceso digestivo exclusivo.
Por otro lado, se realizaron observaciones y pruebas poniendo el foco en el comportamiento de los gusanos de la cera cuando están sobre el polietileno. Se descubrió que, efectivamente, son las enzimas que tienen de forma natural en su saliva las que degradan el polietileno, despolimerizándose en muy poco tiempo.
La efectividad de la saliva disolviendo el plástico es abrumadora. Alrededor de 100 gusanos serían capaces de acabar con 92 miligramos de polietileno en unas 12 horas escasas.
Las enzimas fenoles-oxidasas utilizadas por los gusanos de la miel
Son dos enzimas las que, una vez aisladas, demostraron su capacidad para reproducir la oxidación. Demetra y Ceres, así han sido bautizadas, pertenecen a la familia de las enzimas fenol-oxidasas. Demetra deja marcas en el polietileno en forma de cráter que se pueden observar a simple vista. Ceres, por su parte, es capaz de oxidar el polímero, aunque sin dejar marcas visibles.
Los fenoles son moléculas utilizadas por las plantas para defenderse contra las larvas de los mosquitos, entre otros enemigos potenciales. La producción de enzimas fenol-oxidasas se debería, por tanto, como solución para oxidar los fenoles de las plantas y así neutralizarlos, permitiendo que los gusanos de la miel que se pudieran alimentar de ellas sin riesgo.
Los fenoles son compuestos habituales de los aditivos plásticos, convirtiéndose en dianas para estas enzimas, creando las condiciones oportunas para la oxidación y la despolimerización del plástico.
Por último, cabe recordar que los gusanos de la cera se alimentan de la cera de las abejas en las colmenas y del polen de especies de plantas diversas. Teniendo en cuenta la enorme cantidad de fenoles que tienen las colmenas, se entendería la utilidad de estas enzimas para los gusanos, explicando de facto por qué este tipo de gusano es capaz de descomponer diferentes tipos de plásticos.
Estos insectos no son los únicos capaces de degradar plástico. Atención al siguiete video de otros gusanos que comen plástico