Ahora podemos explotar el microbioma intestinal único de pequeños gusanos masticadores de plástico para descomponer con éxito materiales problemáticos a escala.Los gusanos Zophobasatratus, más precisamente las larvas del escarabajo oscuro Carabid, son insectos populares entre las mascotas 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 residir en la composición de sus bacterias intestinales.
En el nuevo estudio, investigadores de la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur (NTUSingapore) se basaron en estudios previos del microbioma de estos resistentes gusanos de la harina para construir una réplica escalable del entorno intestinal especializado del organismo que creen que es capaz de procesar de manera sostenible grandes cantidades de plástico común.
Si bien los científicos conocen desde hace mucho tiempo el apetito de los gusanos por el plástico, la cuestión, como ocurre con muchas biotecnologías, era cómo traducirlo al mundo real. Es posible que el equipo detrás de este "superintestino" haya descifrado el código. Muy pocos gusanos resultan dañados en el proceso.
El profesor asociado Cao Bin de la Universidad Tecnológica de Nanyang dijo: "Un gusano sólo puede consumir unos pocos miligramos de plástico durante su vida, por lo que se puede imaginar cuántos gusanos se necesitarían si dependiéramos de ellos para eliminar los desechos plásticos. Nuestro método elimina esta necesidad eliminando a los gusanos de la ecuación. Nuestro objetivo es mejorar los microorganismos útiles en el intestino del gusano y construir un 'intestino de gusano' artificial que pueda descomponer el plástico de manera eficiente".
El equipo primero alimentó a tres grupos de gusanos con tres plásticos comunes diferentes: polietileno de alta densidad (HDPE), polipropileno (PP) y poliestireno (PS), que son notoriamente difíciles de descomponer, durante 30 días (a un afortunado grupo de control se le dio avena).
Luego, los científicos extrajeron el microbioma de los intestinos de gusanos masticadores de plástico y los cultivaron en matraces llenos de nutrientes sintéticos y tres tipos de plástico, lo que les permitió convertirse en intestinos artificiales durante seis semanas.
Descubrieron que los gusanos cultivados en laboratorio producían más bacterias que degradan el plástico en sus intestinos que los gusanos de control, y que cada bacteria mostró una mayor eficiencia en el procesamiento de materiales específicos.
El Dr. Liu Yinan, primer autor del estudio, dijo: "Nuestro estudio es el primer intento exitoso de cultivar una comunidad bacteriana asociada al plástico a partir del microbioma intestinal de gusanos alimentados con plástico. Al exponer el microbioma intestinal a condiciones específicas, pudimos aumentar la abundancia de bacterias que degradan el plástico en el 'intestino de gusano' artificial, lo que indica que nuestro método es estable y puede replicarse a gran escala".
Si bien esto es sólo una prueba de concepto, los investigadores creen que no existen barreras para cultivar tales "superintestinos" artificiales a mayor escala, y que dichos "superintestinos" artificiales podrían especializarse para procesar materiales específicos. Ahora están estudiando la biología molecular detrás de los procesos en el duro intestino del gusano, con la esperanza de diseñar más fácilmente comunidades bacterianas que descompongan el plástico para uso comercial.
La investigación fue publicada en la revista Environment International.