Un nuevo trabajo publicado en Nature Communications por el grupo de Federica Bertocchini del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB-CSIC) demuestra cómo la saliva de la especie de gusano de cera Galleria mellonella contiene enzimas capaces de degradar plásticos. El descubrimiento de estas enzimas, que pertenecen a la familia de las fenol-oxidasas y que pueden desprender rápidamente el polietileno, abre un abanico de aplicaciones para el tratamiento o reciclaje de residuos plásticos.

El polietileno es uno de los plásticos más resistentes y utilizados. Junto con el polipropileno y el poliestireno, constituye el 70% de la producción total de plástico. La contaminación por plásticos representa una amenaza para la salud y el medio ambiente del planeta y la biodegradación por parte de microorganismos como bacterias y hongos se propone como una posible solución para abordar el problema de los desechos plásticos. Sin embargo, hasta la fecha, solo se conocen unos pocos microorganismos capaces de descomponer los polímeros plásticos resistentes de polietileno y, en la mayoría de los casos, se necesita un tratamiento previo agresivo para garantizar su oxidación y permitir así que los microorganismos ejerzan algún efecto sobre el plástico.

“Para que el plástico se degrade, el oxígeno debe penetrar en el polímero (la molécula de plástico). Este es el primer paso de la oxidación, que suele ser resultado de la exposición a la luz solar o a altas temperaturas, y representa un cuello de botella que ralentiza la degradación de plásticos como el polietileno, uno de los polímeros más resistentes”, explica Bertocchini. “Por eso, en condiciones ambientales normales, el plástico tarda meses o incluso años en degradarse”, añade. Las enzimas ahora descubiertas son las primeras y únicas conocidas capaces de degradar el plástico de polietileno al oxidar y descomponer el polímero muy rápidamente (después de unas horas de exposición), sin requerir un tratamiento previo y trabajando a temperatura ambiente.

Sanluis-Verdes et al. han analizado la saliva mediante microscopía electrónica y han observado un alto contenido proteico del que se han aislado e identificado dos enzimas. Estas dos proteínas, denominadas Demetra y Ceres, pertenecen a la familia de las enzimas fenol-oxidasas.

Las investigaciones han encontrado que la enzima Demetra tiene un efecto significativo en el polietileno, dejando marcas (pequeños cráteres) en la superficie del plástico, visibles a simple vista. Además, se forman productos de degradación después de la exposición del polietileno a esta enzima. La enzima Ceres también oxida el polímero, pero no deja marcas visibles, lo que sugiere que ambas enzimas tienen un efecto diferente sobre el polímero.

Los mecanismos por los cuales estas enzimas pueden degradar el plástico aún se desconocen y se requiere más investigación combinando herramientas biotecnológicas con el conocimiento de la biología de estos insectos.