El microbioma intestinal único que se encuentra dentro de un pequeño gusano masticador de plástico podría aprovecharse para descomponer con éxito materiales problemáticos a gran escala.
Zofobas atratus Los gusanos –más exactamente, las larvas del escarabajo oscuro– son bocadillos populares para insectos en muchos países, donde a menudo se crían y se venden como alimento para reptiles. Pero si bien se les conoce como supergusanos por su valor nutricional rico en proteínas, su verdadero superpoder puede encontrarse en la composición de sus bacterias intestinales.
En este nuevo estudio, investigadores de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur), se basaron en investigaciones anteriores sobre el microbioma de estos resistentes gusanos de la harina para construir una copia escalable del entorno intestinal especial del organismo, que creen que podría ser capaz de procesar de manera sostenible una cantidad significativa. de plásticos comunes.
Si bien los científicos conocen desde hace algún tiempo el apetito del gusano por los plásticos, el problema, como ocurre con gran parte de la biotecnología, es lograr que sea adecuado para su aplicación en el mundo real. Es posible que el equipo detrás de este «súper instinto» haya descifrado el código. Y muy pocos gusanos resultan dañados en el proceso.
«Un solo gusano sólo puede consumir alrededor de un par de miligramos de plástico durante su vida, así que imagina la cantidad de gusanos que se necesitarían si dependiéramos de ellos para procesar nuestros desechos plásticos», dijo Cao Bin, profesor asociado de NTU. «Nuestro método elimina esta necesidad al eliminar el gusano de la ecuación. Nos centramos en estimular los microbios útiles en el intestino de las lombrices y en construir un «intestino de lombrices» artificial que pueda descomponer los plásticos de manera eficiente».
El equipo comenzó alimentando a tres grupos de gusanos con tres dietas diferentes de plásticos comunes: polietileno de alta densidad (HDPE), que es notoriamente difícil de descomponer, polipropileno (PP) y poliestireno (PS) durante 30 días. (A un afortunado grupo de control se le sirvió avena).
Luego, los científicos extrajeron los microbiomas de los intestinos de los gusanos masticadores de plástico y los incubaron en matraces llenos de nutrientes sintéticos y los tres plásticos, permitiéndoles desarrollarse hasta convertirse en un intestino artificial durante seis semanas.
Lo que descubrieron fue que los intestinos cultivados en el laboratorio, en comparación con el grupo de gusanos de control, habían desarrollado muchas más bacterias degradantes del plástico y cada uno mostró una eficiencia superior con el material específico del que se había alimentado.
«Nuestro estudio representa el primer intento exitoso de desarrollar comunidades bacterianas asociadas al plástico a partir de microbiomas intestinales de gusanos alimentados con plástico», afirmó el primer autor del estudio, el Dr. Liu Yinan. «Al exponer los microbiomas intestinales a condiciones específicas, pudimos «Impulsar la abundancia de bacterias que degradan el plástico presentes en nuestro ‘intestino de gusano’ artificial, lo que sugiere que nuestro método es estable y replicable a escala».
Si bien es una prueba de concepto, los investigadores no ven ninguna barrera para poder cultivar este «súper intestino» artificial a una escala mucho mayor y adaptarlo para tratar materiales específicos. Ahora están analizando la biología molecular detrás de los resistentes procesos intestinales del gusano, con la esperanza de diseñar más fácilmente comunidades bacterianas que descompongan los plásticos para uso comercial.
El estudio fue publicado en la revista Medio Ambiente Internacional.