Los ‘supergusanos’ comen y sobreviven en poliestireno – Scientific American
Una de las cosas notables sobre el laboratorio del microbiólogo Christian Rinke es el crujido sorprendentemente alto de las larvas parecidas a gusanos que se abren camino a través del poliestireno, excavando en bloques de espuma plástica. Antes de desechar un bloque masticado, Rinke dice que se lo acerca a la oreja para comprobar si hay rezagados. «Si el gusano todavía está comiendo allí», dice, «en realidad puedes escucharlo».
Rinke y sus colegas han estado alimentando con plástico a zofobas morio larvas de escarabajo, denominadas «supergusanos» por su gran tamaño, para ver si los microbios y las enzimas en su intestino podrían ofrecer información sobre cómo descomponer parte de la asombrosa cantidad de desechos plásticos que generan los humanos. Los investigadores han descubierto que estos supergusanos pueden sobrevivir con una dieta de nada más que poliestireno, que se utiliza en una amplia gama de productos, que van desde tazas hasta cacahuetes. La capacidad de los gusanos para procesar el plástico sugiere que se descompone de manera muy eficiente en el tracto digestivo de las criaturas. «Básicamente son como máquinas de comer», dice Rinke, quien trabaja en la Universidad de Queensland en Australia y es coautor de un nuevo estudio que describe los hallazgos de su equipo, publicado el jueves en Genómica microbiana.
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: uno fue alimentado solo con salvado de trigo, otro fue alimentado solo con poliestireno blando y el tercero no recibió nada. Todos los gusanos fueron monitoreados por canibalismo, y los miembros del grupo hambriento fueron aislados unos de otros. Las larvas alimentadas con salvado eran significativamente más saludables que sus contrapartes alimentadas con plástico o hambrientas, más del doble de su peso durante las tres semanas que fueron monitoreadas. Después de eso, algunos de los gusanos de cada grupo se apartaron para que se convirtieran en escarabajos. Nueve de cada 10 gusanos alimentados con salvado se convirtieron con éxito en escarabajos y mantuvieron el microbioma intestinal más diverso de los tres grupos. Las larvas alimentadas con plástico lograron ganancias menos impresionantes, pero aun así ganaron más peso que los gusanos hambrientos, y dos tercios de ellos se convirtieron en escarabajos. Claramente, el poliestireno es una mala dieta para las larvas, dice Rinke. Pero parece que pueden extraer al menos algo de energía del material.
Esto probablemente se deba a una relación simbiótica entre un supergusano y sus bacterias intestinales. Básicamente, el gusano tritura el plástico para que las bacterias puedan biodegradarlo y descomponerlo en moléculas más pequeñas que pueden ser más fáciles de digerir, o posiblemente algún día podrían reciclarse para crear plástico nuevo, dice Rinke. Saber exactamente qué enzimas bacterianas utilizan estos microbios intestinales para descomponer el poliestireno es el boleto de oro para replicar el proceso a gran escala en el futuro. Para el nuevo estudio, identificar esas enzimas requirió secuenciar los genomas de los organismos en el intestino de los gusanos. “Usando la metagenómica, en realidad podemos caracterizar todos los genes en el [digestive] microbioma”, dice Rinke. Según Rinke, los estudios previos de otros insectos no fueron tan exhaustivos y se centraron solo en una o dos posibles bacterias o enzimas intestinales.
Uwe Bornscheuer, jefe del departamento de biotecnología y catálisis enzimática de la Universidad de Greifswald en Alemania, ha estado esperando este tipo de datos desde que se hizo evidente por primera vez hace poco más de una década que algunas larvas de insectos podían comer plásticos difíciles de degradar. —y, por lo tanto, posiblemente podría 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 analizaron el metagenoma”, dice Bornscheuer, quien no participó en el artículo pero había estado siguiendo esta área de investigación.
Rinke y sus colegas identificaron enzimas específicas que pensaron que actuaban en un orden particular para biodegradar el poliestireno en el intestino de los supergusanos. Pero Bornscheuer ha señalado al equipo que, en el orden en que los investigadores colocaron esas enzimas, no pudieron romper los enlaces notoriamente fuertes entre los átomos de carbono en el plástico. Con base en esos comentarios, los investigadores ahora 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 liberarse en vertederos o paisajes contaminados para masticar montañas de plástico, sino que el microbioma intestinal único de los gusanos puede ser 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 qué le hace cada enzima bacteriana identificada al plástico y cómo encajan todas las enzimas para encontrar la forma más eficiente de descomponer nuestros desechos plásticos.
