Logra degradar el polietileno en poco tiempo y sin tratamiento previo, lo que puede tener aplicaciones en el reciclaje de residuos.
El polietileno es uno de los plásticos más resistentes y utilizados del mundo.
Está presente en bolsas de supermercado, envases, papel film, tuberías…
Sin embargo, una vez desechado es muy difícil de eliminar.
Puede durar décadas intacto, lo que supone una amenaza para el medio ambiente y la salud del planeta.
En los últimos años, los científicos han recurrido a diferentes microorganismos capaces de romper los polímeros del plástico y acelerar su degradación, pero solo un puñado han resultado eficaces.
De todos ellos, el gusano de la cera (Galleria mellonella) se ha revelado como el más rápido.
Las larvas logran descomponer el plástico en un tiempo récord, apenas una hora, y a temperatura ambiente.
El secreto, según acaban de anunciar investigadores del CSIC, está en 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.
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.
Fuente: CSIC
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