Por Lucía Casas, GCiencia.
Quizais a ti, que estás a ler isto, pasouche algunha vez: saes dunha tenda de animais cun par de vermes para alimentar á túa mascota: unha ave, un réptil, peces, anfibios… pero cando chegas a casa, dáste conta de que os teus novos amigos comeron parte da bolsa. Como pode ser?
Déixame dicirche que non, aqueles vermes non estaban famentos, nin mal nutridos, nin enfermos. De feito, non lles pasa nada por comer plástico. Absolutamente nada. A clave de todo isto agóchase na química dos materiais, e é que a estrutura atómica de determinados polímeros sintéticos, como o poliestireno ou o polipropileno, é moi semellante a outras moléculas de orixe natural, como a cera das abellas. Isto ten a súa vantaxe, e xa hai quen a aproveita: empregar vermes para reducir os residuos dalgúns tipos de plásticos. Iso si, a nivel usuario. Coma ter o teu propio composteiro, só que neste caso está vivo.
Porén, na actualidade tamén hai investigadores interesados nesta capacidade dos vermes, a cal reside nunhas bacterias presentes nos seus intestinos, co obxectivo de minimizar o impacto dos residuos plásticos nas nosas vidas. Precisamente sobre isto trata o último traballo do investigador Massimo Lazzari, do Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS, pertencente á Universidade de Santiago de Compostela). Xunto con Ana Otero e Salbea Balboa, da facultade de Bioloxía da USC, e outros científicos da Universidade de Turín (Italia), Lazzari analizou que é exactamente o que acontece no intestino dun tipo particular de verme, Zophobas morio, tamén coñecido como Superverme dado o seu gran tamaño. Así que, por un lado temos vermes xigantes, e por outro cousas que desaparecen. A cousa, efectivamente, promete.
Unha problemática en aumento
A presenza do plástico na contorna é un dos maiores retos que enfrontamos na actualidade. Segundo o informe de Perspectivas Mundiais do Plástico da OCDE, entre os anos 2000 e 2020 a produción anual destes residuos en todo o mundo pasou de 180 millóns a máis de 350 millóns de toneladas. No 2023, a cifra de plásticos producidos chegou aos 430 millóns. A día de hoxe, recíclase tan só unha quinta parte.
Por iso, o emprego de bacterias para degradar determinados plásticos está a converterse nunha estratexia de primeiro nivel. O fin último é frear os residuos destes materiais sintéticos, dado que moitas veces os procesos para reciclar ditos produtos non son viables, tanto dende o punto de vista económico como medio ambiental: o destino principal de moitos plásticos adoita ser o vertedoiro, onde a exposición á intemperie e a súa capacidade para perdurar no tempo fai que se vaian descompoñendo de a poucos, fragmentándose en microplásticos. Doutra banda, cando se opta pola vía de incineralos, moitos destes polímeros liberan unha serie de partículas contaminantes e perigosas para a saúde humana.
Pechar o círculo
Dentro do intestino dos vermes residen unhas enzimas que cortan as moléculas dos alimentos. Isto non é ningunha sorpresa: o noso organismo tamén dispón destas proteínas para aproveitar o que inxerimos e transformalo en enerxía. No proceso, liberamos CO₂. O curioso aquí é que, no caso dos supervermes, poden levar unha dieta só a base de plástico sen que isto afecte o seu desenvolvemento. De feito, durante o estudo os vermes chegaron a converterse en escaravellos, a súa seguinte fase vital, e até produciron novas larvas empregando como fonte de enerxía só poliestireno ou polipropileno.
Porén, o plástico é un material relativamente novo. Os primeiros foron deseñados nas décadas dos anos 20 e 30. Quere isto dicir que as enzimas das bacterias presentes nos vermes foron evolucionando para poder alimentarse a base dos plásticos? Pois tampouco: “As bacterias non desenvolveron a propósito enzimas especializadas en degradar estes materiais senón que, sinxelamente, os enlaces presentes nos plásticos son moi semellantes aos das moléculas naturais dun xeito que as enzimas non as logran diferenciar”, explica Lazzari.
Aínda así, os que realmente obran o milagre non son os vermes en si, senón as bacterias do seu intestino. Por que non empregar, entón, directamente ditos microorganismos?: “Dende o punto de vista académico esta é a mellor opción, e de feito no noso estudo analizamos tanto o comportamento dos vermes como o das bacterias en si”. Con todo, cos vermes poderíamos pechar o círculo: primeiro, empregamos o plástico como alimento e, despois, cando os vermes medren, estes poderían converterse no alimento doutros animais, como o gando, e servir como unha fonte de proteína para eles.
O corazón do estudo
Para o investigador do CiQUS, o aspecto máis relevante do traballo é que foron capaces de demostrar o modo no que as enzimas son capaces de degradar as moléculas do plástico: “O que fan estas proteínas é atacar ou rachar os enlaces das moléculas dende as extremidades ata chegar ao centro”. Lazzari fala destas moléculas como se fosen espaguetes, e aclara —moi serio— que é unha comparación que sempre se empregou na comunidade científica, e que o feito de que sexa italiano non ten nada que ver con todo isto.
Para conseguilo, precisaban, por un lado, estudar as feces do verme na procura da pequena porcentaxe de plásticos que non ficaban no seu organismo xa que, ao igual que nós, non son capaces de aproveitar todo o alimento. Doutra banda, illaron ás bacterias do intestino do superverme en pequenas placas de cristal petri, dándolles acceso tan só a pequenos anacos de plásticos moi determinados, como os das máscaras empregadas durante o covid. Ademais, expuxeron ás bacterias a distintos ambientes, para observar se nalgún deles eran máis eficientes: con osíxeno, coa privación del, nunha contorna con presenza e con ausencia de nitróxeno combinado…
E como saben se tan só están sobrevivindo ou se, efectivamente, estaban empregando o plástico como fonte de alimento? Pois medindo a produción de CO₂, que é o que nos indica que un ser vivo é capaz de metabolizar. No estudo, os investigadores concluíron que as bacterias poden alimentarse só a base de poliestireno ou polipropileno e “vivir felices”, tal e como sinala Lazzari, ata nun ambiente sen osíxeno.
O futuro
Polo de agora, o científico do CiQUS amósase contento cos resultados obtidos. Porén, di, gustaríalle avanzar nesta liña traballando cos dous aspectos reflectidos neste primeiro estudo: “Sería xenial manter este traballo e avanzar un pouco máis no coñecemento sobre o emprego dos vermes dun xeito completo, valorando ese peche de círculo do que falabamos, para que sirvan como unha fonte de alimento e proteínas”, explica. Ademais, o grupo vén de solicitar un proxecto europeo para illar e estudar distintas cepas de bacterias e ver cales son as máis eficientes á hora de degradar os plásticos.
Referencia: “New insights on the degradation of polystyrene and polypropylene by larvae of the superworm Zophobas atratus and gut bacterial consortium enrichments obtained under different culture conditions” (Publicado en Journal of Hazardous Materials)
Imaxe de Zophobas morio | M. Lazzari
Imaxe onde se aprecian as bacterias do intestino dos vermes alimentándose co plástico | M. Lazzari