Minhocas famintas podem ajudar a resolver a poluição plástica

Os plásticos que sustentam a vida moderna são baratos, resistentes e versáteis, mas são difíceis de descartar e causam um sério impacto quando liberados no meio ambiente. O polietileno, em particular, é o plástico mais produzido no mundo, com mais de 100 milhões de toneladas distribuídas anualmente. Como pode levar décadas para se decompor — e, ao longo do processo, pode prejudicar a vida selvagem e se degradar em microplásticos nocivos —, seu descarte é uma questão urgente para a humanidade.

Em 2017, pesquisadores europeus descobriram uma solução potencial. As larvas das traças da cera, comumente conhecidas como vermes da cera, têm a capacidade de decompor o polietileno em seus corpos. Os vermes da cera são considerados uma praga desde a antiguidade, pois parasitam colmeias, alimentando-se de cera de abelha. No entanto, agora sabemos que eles também se alimentam espontaneamente de polietileno, que possui uma estrutura quimicamente semelhante.

“Cerca de 2.000 larvas de cera podem quebrar um saco de polietileno inteiro em apenas 24 horas, embora acreditemos que a cossuplementação com estimulantes alimentares, como açúcares, possa reduzir consideravelmente o número de larvas”, afirmou o Dr. Bryan Cassone, professor de biologia na Universidade Brandon, no Canadá, em um comunicado à imprensa . Cassone e sua equipe têm pesquisado como esses insetos podem ser utilizados para ajudar a combater a poluição plástica. “Compreender os mecanismos biológicos e as consequências na aptidão física associadas à biodegradação do plástico é fundamental para o uso de larvas de cera na remediação de plástico em larga escala”, afirma.

Em experimentos anteriores, Cassone e sua equipe descobriram exatamente como os vermes da cera decompõem o polietileno. Para entender seu mecanismo digestivo, a equipe de Cassone alimentou os vermes da cera com polietileno por vários dias e acompanhou os processos metabólicos dos insetos e as mudanças em seu ambiente intestinal. Descobriram que, à medida que os vermes da cera comiam o polietileno, suas fezes se liquefaziam e continham glicol como subproduto.

Mas quando as bactérias intestinais dos insetos foram suprimidas pela administração de antibióticos, a quantidade de glicol em suas fezes foi bastante reduzida. Isso revelou que a decomposição do polietileno depende dos micróbios intestinais dos vermes de cera.

A equipe também isolou bactérias do intestino de larvas de cera e, em seguida, cultivou cepas capazes de sobreviver com polietileno como única fonte de alimento. Entre elas, estava uma cepa de Acinetobacter , que sobreviveu por mais de um ano em ambiente de laboratório e continuou a decompor o polietileno. Isso revelou o quão robusta e persistente é a flora intestinal da larva de cera em sua capacidade de decompor plásticos.

Mas, na realidade, quando se trata de consumir plástico, as bactérias intestinais não trabalham sozinhas. Quando os pesquisadores realizaram análises genéticas nos insetos, descobriram que larvas de cera alimentadas com plástico apresentaram aumento da expressão gênica relacionada ao metabolismo da gordura e, após serem alimentadas com plástico, as larvas de cera demonstraram sinais de aumento de gordura corporal. Munidas de suas bactérias intestinais que digerem plástico, as larvas podem decompor o plástico e convertê-lo em lipídios, que então armazenam em seus corpos.

No entanto, uma dieta exclusivamente à base de plástico não resultou na sobrevivência a longo prazo dos vermes-da-cera. Em seu experimento mais recente, a equipe descobriu que os vermes-da-cera que continuaram a se alimentar apenas de polietileno morreram em poucos dias e perderam bastante peso. Isso mostrou que é difícil para os vermes-da-cera processarem continuamente resíduos de polietileno. Mas os pesquisadores acreditam que a criação de uma fonte de alimento para auxiliar sua ingestão de polietileno permitiria que os vermes-da-cera se mantivessem saudáveis ​​com uma dieta à base de plástico e melhorassem sua eficiência de decomposição.

Olhando para o futuro, a equipe sugere duas estratégias para usar a capacidade da larva-da-cera de consumir plástico. Uma delas é produzir em massa larvas-da-cera alimentadas com uma dieta de polietileno, fornecendo-lhes o suporte nutricional necessário para a sobrevivência a longo prazo, e então integrá-las à economia circular, usando os próprios insetos para descartar o plástico residual. A outra é redesenhar o caminho de degradação do plástico das larvas-da-cera em laboratório, usando apenas microrganismos e enzimas, e assim criar um meio de descartar o plástico que não precise dos insetos.

Na criação de insetos, um subproduto seria a produção de grandes quantidades de biomassa de insetos — inúmeras larvas que foram alimentadas com plástico. Essas larvas poderiam ser transformadas em ração altamente nutritiva para a indústria aquícola, pois, de acordo com os dados da equipe de pesquisa, os insetos poderiam ser uma boa fonte de proteína para peixes comerciais.

Esta história foi publicada originalmente na WIRED Japan e foi traduzida do japonês.