Estudio revela potencial de la polilla de la cera en biodegradación de plásticos

Frente al colosal problema de la contaminación por plásticos, y con los humanos convirtiéndose en involuntarios depósitos de sus microscópicos fragmentos, en algo tan diminuto como los insectos puede haber un gran aliado.

En especial uno como la polilla de la cera, por ejemplo, que la bionanotecnóloga queretana Diana Issell Sandoval Cárdenas ha estudiado los últimos años como una potencial alternativa innovadora y sustentable para la biodegradación de plásticos.

En principio, cuenta la académica de la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ) en entrevista vía telefónica, esto sería posible gracias a la propiedad de tales insectos para, de forma natural, alimentarse de la cera de panales de abeja, degradando sus estructuras y reintegrando sus elementos a la cadena alimenticia.

"Resulta que estas ceras, en su estructura química y en los tipos de enlaces que tienen, son similares a los tipos de enlaces que tienen estos derivados del petróleo, plásticos como el polietileno y el poliestireno", explica Sandoval Cárdenas, biotecnóloga con maestría y doctorado en Tecnología Avanzada.

"(Las polillas de la cera) cuentan con enzimas y con algunos microorganismos asociados a su tracto digestivo que les permiten llevar a cabo la ruptura de estos enlaces y, con ello, probablemente la degradación de estos plásticos", agrega.

Sandoval Cárdenas precisa que se trata de dos especies -la polilla mayor, o Galleria mellonella, y la menor, Achroia grisella-, que solamente durante su etapa larvaria se alimentan de los panales de cera, pues al madurar, cuando no tienen mayor función biológica que la de reproducirse, su boca se atrofia.

"Yo busqué esta aproximación porque estos insectos son relativamente fáciles de cultivar y de manipular", dice la científica respecto al que es considerado uno de los mayores enemigos de las abejas.

Interesada desde el inicio de su carrera en la síntesis de polímeros biodegradables, Sandoval Cárdenas comparte que, si bien algunos reportes previos señalaban la capacidad de estos insectos para degradar polietileno -que es el material de las bolsas desechables, por ejemplo-, persistía todavía la duda sobre si podían hacer lo mismo con el poliestireno, uno de los polímeros plásticos más usados en la actualidad.

"Me di cuenta que había muy pocas aproximaciones hacia la investigación del poliestireno, y es un plástico que genera, si no grandes cantidades de masa, sí grandes cantidades de volumen.

"Lo utilizamos en empaque para cosas nuevas: Los electrónicos, por ejemplo, vienen envueltos en poliestireno expandido (conocido como unicel); todos los alimentos que queremos consumir calientes o fríos, pues se ponen en este polímero.

"Entonces, la cantidad de residuos que estamos generando en volumen es muy elevada", ejemplifica Sandoval Cárdenas.

Aunado al problema de su abundancia como desecho, siendo empleado principalmente en productos de un solo uso, el poliestireno es una de las principales fuentes de microplásticos, partículas plásticas menores a 5 milímetros de diámetro que ya han sido detectadas en sangre humana y más allá de la barrera hematoencefálica en el sistema nervioso central.

"La otra preocupación es que este polímero, cuando está expuesto al sol, es mucho más quebradizo que el polietileno. Entonces, se empieza a romper y a generar estos microplásticos, que ya sabemos que tienen un efecto negativo en el ambiente y en la salud", remarca Sandoval Cárdenas.

Tal presencia ha dado paso a ciertas voces científicas a hablar del Antropoceno como la nueva etapa geológica en curso.

De ahí la importancia de hallar una forma para degradar este polímero, que además sea mucho más amigable con el ambiente que la actual pirólisis, o quema controlada de plásticos, para la cual es necesaria cierta infraestructura costosa.

"En México, cabe destacar, no se hace. Entonces, estos residuos terminan en los rellenos sanitarios o expuestos de otra forma, y bajo esas condiciones tardan cientos de años en degradarse", advierte la científica queretana, cuya propuesta ha arrojado ya resultados prometedores.

"Lo que hemos observado es que, en periodos cortos de tiempo, me refiero a 10 días o alrededor de una semana, una sola larva tiene la capacidad de disminuir el volumen de un cubito de unicel de 1 centímetro cúbico en el 25 por ciento de su masa. Eso nos da una proyección de que podrían llegar a eliminar una buena cantidad de unicel en un tiempo bastante corto".

Así, con unos gusanitos milimétricos, la ciencia contemporánea imagina soluciones para un problema que ya se ha filtrado hasta el torrente sanguíneo.

Útiles y ¿nutritivos?

En lo que Sandoval Cárdenas ha imaginado para el tratamiento del plástico, las larvas degradando el poliestireno es apenas una etapa del proyecto.

"El interés es que se le pueda dar gestión a estos residuos y, posteriormente, validar si será posible utilizar estos insectos como una fuente de proteína, ya sea para alimentación animal o humana", adelanta la académica de la UAQ.

"Pero para ello hay que validar cuál es el proceso de biodegradación, y que no se estén generando algunos subproductos que no nos interesarían, como pueden ser los microplásticos", acota.

Es por ello que parte de sus investigaciones apuntan también a darle un empujón a las propias larvas por medio de los microorganismos que coadyuvan en la degeneración de los polímeros.

"Estamos trabajando en una estrategia en la que generamos un probiótico, o sea, les damos microorganismos vivos en su dieta para que éstos colonicen su tracto digestivo y les ayuden a degradar por completo el plástico.

"Todos esos abordajes los estamos contemplando como parte de esta investigación, precisamente para garantizar que sea un modelo seguro", subraya Sandoval Cárdenas.

"Hasta que tengamos la evidencia de que se puede degradar el plástico sin generar microplásticos en el proceso, entonces podemos proceder a tener una colaboración con compañeros del área de alimentos para ver de qué forma hacemos la transformación de estos insectos en una harina alta en proteína, por ejemplo".

La idea, sostiene la bionanotecnóloga, es fomentar una perspectiva de economía circular con la generación de residuos al mínimo; "en el peor de los casos, si no se pudiera obtener la proteína, al menos ya hemos degradado un compuesto que sí está generando contaminación ambiental".

Sandoval Cárdenas invita a las y los investigadores, entre otros y otras agentes interesadas, a sumarse a este proyecto. Para ello, pone a disposición el número telefónico (442)192-12-00, extensión 5533, de la UAQ, así como su dirección de correo electrónico: issell.sandoval@uaq.edu.mx.