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Plastívoro

Gusanos de la harina, un ejemplo de plastívoro

Un plastívoro es un organismo capaz de degradar y metabolizar el plástico . [1] [2] [3] [4] Aunque normalmente se piensa que el plástico no es biodegradable , se ha descubierto que una variedad de bacterias, hongos e insectos lo degradan.

Definición

Los plastívoros son "organismos que utilizan el plástico como su principal fuente de carbono y energía". [3] Esto no significa necesariamente que sean capaces de satisfacer todas sus necesidades biológicas sólo con plástico. Por ejemplo, los gusanos de la harina alimentados únicamente con plástico muestran muy poco aumento de peso, a diferencia de los gusanos de la harina alimentados con una dieta normal de salvado . [5] Esto se debe a que el plástico carece de agua y nutrientes necesarios para crecer. [5] Los gusanos de la harina alimentados con plástico aún pueden obtener energía de su dieta, por lo que no pierden peso como lo hacen los gusanos de la harina hambrientos. [5]

Mecanismos

Tanto para los plastívoros bacterianos como para los fúngicos, el primer paso es la adhesión de las esporas a la superficie del plástico a través de interacciones hidrofóbicas . [6]

Diagrama que muestra cómo Ideonella sakaiensis metaboliza el plástico

Los plastívoros bacterianos, cuando se cultivan en plástico, forman biopelículas en la superficie como segundo paso. [7] [8] [9] Usando enzimas , aumentan la rugosidad de la superficie y oxidan el plástico. [7] [8] [9] La oxidación forma grupos oxigenados como grupos carbonilo , utilizados por las bacterias para el carbono y la energía, y también convierte el plástico en moléculas más pequeñas ( despolimerización ). [7] [8]

Para los hongos plastívoros, el segundo paso es el crecimiento de micelios (estructuras similares a raíces de los hongos, compuestas de hifas filiformes ) en la superficie, mientras que el tercer paso es la secreción de enzimas. [6] Tanto las enzimas como la fuerza mecánica producida por las hifas de los hongos degradan el plástico. [6]

Los mismos pasos básicos de oxidación y despolimerización también ocurren en los insectos plastívoros. [10] En el caso de los insectos, las bacterias de sus intestinos desempeñan un papel en la digestión del plástico. En los gusanos de la harina, inhibir estas bacterias mediante la administración de antibióticos elimina la capacidad de digerir el poliestireno, pero el polietileno de baja densidad aún puede digerirse hasta cierto punto. [9] [10] Los propios insectos también desempeñan un papel: la saliva de los gusanos de cera contiene enzimas que oxidan y despolimerizan el polietileno. [11]

Ejemplos

La siguiente no es una lista exhaustiva. La actividad plastívora parece ser bastante común en la naturaleza; en un muestreo de hongos endófitos realizado en el Amazonas en 2011 se encontró que casi la mitad de los hongos mostraban alguna actividad. [12]

Bacteria

La contaminación plástica en los océanos sustenta muchas especies de bacterias.

Las bacterias alcalófilas Bacillus pseudofirmus y Salipaludibacillus agaradhaerens pueden degradar el polietileno de baja densidad (LDPE). Estas bacterias pueden degradar el LDPE por sí solas, pero trabajan más rápidamente como un consorcio de ambas especies, y la degradación es aún más rápida cuando se agregan nanopartículas de óxido de hierro . [7]

Exiguobacterium sibiricum y E. undae , aislados de un humedal en la India, pueden degradar el poliestireno. [8] De manera similar, la cepa YT2 de Exiguobacterium sp. ha sido aislada del intestino de gusanos de la harina, que son plastívoros y pueden degradar el poliestireno por sí solos, aunque menos rápidamente que los gusanos de la harina. [9]

La bacteria Acinetobacter sp. AnTc-1, aislada del intestino de larvas de gorgojo rojo de la harina , también puede degradar el poliestireno por sí sola. [13]

Ideonella sakaiensis y Comamonas testosteroni pueden degradar el tereftalato de polietileno . [14] [15]

Hongos

Aspergillus tubingensis y varios aislamientos de Pestalotiopsis son capaces de degradar el poliuretano. [6] [12]

El policarbonato , el material principal de los CD , es atacado por una variedad de hongos: Bjerkandera adusta [16] (inicialmente identificado erróneamente como Geotrichum sp. [17] ), Chaetomium globosum , Trichoderma atroviride , Coniochaeta sp., Cladosporium cladosporioides y Penicillium chrysogenum . [18]

Insectos

Los gusanos de la harina ( Tenebrio molitor ), una especie comúnmente utilizada como alimento para animales, pueden consumir polietileno y poliestireno. [5] [9] [10] Su congénere T. obscurus también puede consumir poliestireno, [19] al igual que el supergusano ( Zophobas morio ) y el escarabajo rojo de la harina ( Tribolium castaneum) de diferentes géneros de la misma familia. [20] [13]

Un gusano de cera

La plastivoría también se presenta en lepidópteros , con gusanos de cera ( Galleria mellonella ) capaces de consumir polietileno. [11] [21] Incluso homogeneizar gusanos de cera y aplicar el homogeneizado al polietileno puede causar degradación. [21] Esta especie es el organismo conocido que modifica químicamente el polietileno más rápido, y la oxidación ocurre dentro de una hora desde la exposición. [11]

Referencias

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  2. ^ "Plastívoros: supermicrobios y enzimas que degradan plásticos". Instituto Wyss . 19 de octubre de 2023 . Consultado el 26 de febrero de 2024 .
  3. ^ ab "Por qué los científicos dicen que los 'plastívoros' podrían ser la solución a la contaminación plástica". WHYY . Consultado el 26 de febrero de 2024 .
  4. ^ Yirka, Bob; Phys.org. "Las larvas de oruga 'plastívoras' que consumen y metabolizan polietileno". phys.org . Consultado el 26 de febrero de 2024 .
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