Unos gusanos muy comunes en las colmenas de abejas, conocidos normalmente como polillas de la cera o 'Galleria mellonella', tienen una capacidad prodigiosa para degradar el polietileno, uno de los plásticos más comunes y más resistentes a la descomposición, según ha descubierto y confirmado un equipo internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
Unas pocas orugas colocadas sobre las típicas bolsas que se entregan en las tiendas, por ejemplo, empiezan a crear agujeros y en cuestión de horas han dado cuenta de buena parte de ellas. “El objetivo no es tanto cultivar los gusanos de la cera, sino descubrir las bases moleculares del proceso y avanzar luego hacia algún producto industrial”, explica a este diario Federica Bertocchini, especialista del Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria, en Santander.
POR CASUALIDAD
Todo comenzó casualmente cuando Bertocchini, aficionada a la apicultura, observó que sus colmenas estaban afectadas por 'Galleria mellonella'. De hecho, esta especie que se alimenta de la cera y la miel de abeja es una auténtica plaga para las explotaciones apícolas en toda Europa (las polillas ponen sus huevos dentro de las colmenas y las orugas crecen en un ambiente de cera de abeja). “Decidí retirar los gusanos y dejarlos en una bolsa de plástico mientras limpiaba las colmenas. Tras tenerlo todo listo, volví a la habitación donde se encontraban y vi que estaban por todas partes, que se habían escapado de la bolsa a pesar de seguir cerrada. Así comprobé que la bolsa estaba llena de agujeros. Solo había una explicación: las orugas los habían hecho y se habían escapado por ahí. En ese momento empezó el proyecto”, relata la científica del CSIC.
A continuación, en colaboración con sus colegas Paolo Bombelli yChristopher Howe, de la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido, decidieron llevar a cabo un experimento cronometrado. Alrededor de un centenar de orugas 'Galleria mellonella' fueron colocadas en una bolsa de plástico, la típica de los supermercados. “Los agujeros comenzaron a aparecer apenas 40 minutos después y tras 12 horas hubo una clara reducción en la masa de plástico de la bolsa”, escriben los autores. La investigación se publicará en la revista Current Biology.
“Hemos comprobado que 100 gusanos de la cera son capaces de biodegradar 92 miligramos de polietileno en 12 horas, algo realmente muy rápido”, destaca Bertocchini. Los científicos comentan que la tasa de degradación es muy superior a la de otras propuestas biológicas ensayadas, especialmente bacterias. Además, han descubierto que el contacto del capullo con el polietileno es suficiente para que este plástico se biodegrade.
GRAN DEMANDA INDUSTRIAL
El polietileno representa el 40% de la demanda total de productos de plástico en Europa. Las bolsas de la compra, que suelen estar fabricadas con polietileno de baja densidad, tardan cerca de 100 años en descomponerse totalmente, mientras que en el caso de las más densas y resistentes puede llegarse a 400 años. De media, se generan en el mundo más de 100.000 toneladas anuales de este tipo de residuos.
PROCESOS ACTUALES DE DEGRADACIÓN
En la actualidad, los procesos de degradación química son muy largos y pueden prolongarse varios meses, además de que para ello se necesita utilizar líquidos corrosivos como el ácido nítrico, explica Bertocchini. Es la primera vez que un equipo de investigación encuentra algo en la naturaleza capaz de degradar este material.
"La cera es un polímero, una especie de 'plástico natural,' y tiene una estructura química no muy diferente del polietileno", prosigue la investigadora del CSIC. Según los autores del estudio, este puede ser el motivo por el cual el gusano ha desarrollado un mecanismo para poder deshacerse del plástico. “Aún desconocemos los detalles de cómo se produce la biodegradación, pero existe la posibilidad de que lo haga una enzima. El siguiente paso es detectarla, aislarla y producirla 'in vitro' a escala industrial. Así podremos empezar a eliminar de forma eficaz este material tan resistente”, detalla Bertocchini.
"Si una sola enzima es responsable de este proceso químico, su reproducción a gran escala utilizando métodos biotecnológicos debe ser asumible -confía Bombelli-. Este descubrimiento podría ser una herramienta importante para ayudar a deshacerse de los residuos de polietileno acumulados en vertederos y en los océanos". El descubrimiento se ha patentado.
Los investigadores realizaron análisis espectroscópicos para demostrar que los enlaces químicos en el plástico se rompían. El análisis reveló que los gusanos transformaban el polietileno en etileno-glicol, un producto fácilmente degradable. "El gusano produce algo que rompe el enlace químico, tal vez en sus glándulas salivales o una bacteria simbiótica en su intestino. Queremos identificar estos procesos moleculares y ver si podemos aislar la enzima responsable", concluyen los investigadores.
El ciclo de vida del insecto: larva y polilla
La polilla de la cera o de la miel es un lepidóptero cosmopolita que puede llegar a medir tres centímetros de longitud en su fase larvaria (gusano). Las larvas tienen una expectativa de vida de entre seis y siete semanas con una temperatura óptima de crecimiento de entre 28 y 34 grados centígrados. Las larvas son capaces de producir seda y realizar el capullo en el que realizarán la última metamorfosis; su conversión en polillas.
