El gusano que desintegra el plástico con su saliva

Este gusano, parásito de las colmenas, ya es un viejo conocido. Su capacidad para acabar con el plástico fue descubierta en 2017. Pero entonces los investigadores no sabían cómo lo hacía. Algunos estudios partieron de la suposición de que los gusanos pueden usar el plástico como alimento, de forma que la degradación sería el resultado de su actividad metabólica y del proceso digestivo. «Pero esta suposición es muy cuestionable», afirma Federica Bertocchini, del Centro de Investigaciones Biológicas (CIB-CSIC) y responsable del estudio.

El equipo de Bertocchini se centró desde el principio en la cavidad bucal de los gusanos. Observaron cómo se comportan en presencia de polietileno y descubrieron que las enzimas presentes en la saliva del gusano (es decir, el líquido recogido de la boca del insecto) son capaces de degradarlo. «El polímero en contacto con la saliva se oxida y se despolimeriza en unas pocas horas», señala la investigadora. Los resultados del trabajo, pendiente de revisión, se han publicado en preprint en el repositorio BioRxiv .

Además, estas enzimas de la saliva del gusano son las primeras y únicas que se conocen capaces de degradar el polietileno sin pre-tratamiento. «Para degradar el plástico es necesario que el oxígeno penetre en el polímero (en la molécula de plástico). Este primer paso de oxidación, que normalmente es resultado de la exposición a la luz solar o a altas temperaturas, es un cuello de botella que ralentiza la degradación de plásticos como el polietileno, uno de los más resistentes», explica Bertocchini. «Por eso, en condiciones ambientales normales el plástico tarda meses o años en degradarse», añade la investigadora.

Pero las enzimas de la saliva del gusano de la cera realizan este paso crucial: oxidan el plástico. «Así, permiten superar el cuello de botella de la degradación del plástico y acelerar su descomposición», añade.

Además, el equipo ha analizado la saliva con microscopía electrónica y ha observado un alto contenido en proteínas. Se trata de dos enzimas, bautizadas como Demetra y Ceres, que pertenecen a la familia de las enzimas fenol-oxidasas. La primera «mostraba un efecto importante sobre el polietileno, dejando marcas (pequeñas cráteres) visibles a simple vista en su superficie. La segunda también oxida el polímero, aunque sin dejar marcas visibles.

Los fenoles son moléculas que las plantas usan como defensa contra enemigos potenciales, como por ejemplo las larvas de insectos. Por lo tanto, los insectos podrían producir enzimas fenol-oxidasas como una vía para oxidar los fenoles de las plantas, y así neutralizarlos, lo que les permitiría alimentarse de las plantas sin peligro. Los fenoles también están presentes en muchos aditivos plásticos, lo que podría convertirlos en dianas para estas enzimas y crear las condiciones necesarias para la oxidación y la despolimerización del plástico. «Hasta la fecha, esto es solo una especulación y serán necesarios más experimentos para profundizar en el mecanismo de acción enzimática», advierten los investigadores.

Cómo los insectos de la cera adquirieron esta capacidad tampoco está claro. Los investigadores creen que podría deberse a un proceso evolutivo. Los gusanos de la cera se alimentan de la cera de las colmenas y de polen de especies de plantas muy diversas. Si se tiene en cuenta que la cera de las colmenas está llena de fenoles, este tipo de enzimas sería muy útil para los gusanos. Indirectamente, esto explicaría por qué los gusanos de la cera pueden descomponer el polietileno. Sea así o no, el hallazgo de los investigadores del CSIC podría tener numerosas aplicaciones en el tratamiento o reciclaje de residuos plásticos.