Análisis de las comunidades microbianas y del metabolismo de larvas de polillas de la cera bajo dietas basadas en plásticos

Resumen

El planeta se encuentra en la «Era del Plástico». En este contexto, surgió el estudio de insectos «plastívoros» como posibles estrategias de mitigación de la contaminación plástica. Estos insectos son capaces de consumir y biodegradar plásticos con ayuda de su microbiota intestinal. Entre ellos, las larvas de las polillas de la cera, Achroia grisella y Galleria mellonella, se destacan por consumir diversos plásticos, como el polietileno (PE), el poliestireno (PS) y el polipropileno (PP). Las larvas de G. mellonella se han estudiado extensivamente, pero aún se desconoce la microbiota de A. grisella, sus similitudes y diferencias con la microbiota de G. mellonella, y su respuesta al consumo de plásticos. Por otro lado, no se ha explorado la microbiota asociada a los cuerpos grasos de G. mellonella, otro tejido potencialmente implicado en la biodegradación de plásticos. Asimismo, aún no se han descripto en profundidad las respuestas metabólicas de G. mellonella al consumo de plásticos, la influencia del origen de las larvas (criadas en laboratorio vs. silvestres) en esta respuesta, ni el rol de la microbiota intestinal en el metabolismo. El objetivo de este trabajo fue investigar la microbiota (Capítulo II) y el metabolismo (Capítulo III) de larvas de polillas de la cera luego de consumir dietas basadas en diferentes plásticos (PE, PS y PP). Mediante secuenciación de nueva generación del ARNr 16S y metabolómica no dirigida, se analizaron las comunidades bacterianas de ambas especies de polillas de la cera y el metabolismo de G. mellonella en respuesta a dietas basadas en plásticos. Se descubrió que la microbiota intestinal fue diferente en cada especie de polilla, así como también la respuesta al consumo deplásticos. En este sentido, se encontraron biomarcadores bacterianos asociados al plástico en cada especie: Enterococcus en A. grisella y Morganella en G. mellonella. En cambio, la microbiota asociada a los cuerpos grasos de G. mellonella fue muy similar a la microbiota intestinal. Por otro lado, se encontró que tanto el origen de las larvas de G. mellonella (criadas en laboratorio vs. silvestres) como la dieta basada en plástico influyeron en la respuesta metabólica. El consumo de plástico alteró el metabolismo de aminoácidos y provocó un aumento en la biosíntesis de lípidos, entre otros. Independientemente del origen de las larvas, se identificaron metabolitos asociados al PE y PS, como el ácido propanoico y el ácido estéarico, que podrían indicar procesos de biodegradación. Finalmente, se examinó el rol de la microbiota en el metabolismo intestinal de G. mellonella y se encontró que estaría implicada en el metabolismo de aminoácidos y amidas, mas no en el metabolismo de lípidos. Esto apoya la hipótesis de una sinergia entre la actividad enzimática del hospedador y la de su microbiota en el procesamiento del plástico. Los hallazgos de este trabajo representan un aporte sustancial al estudio de insectos plastívoros. Se propone complementar, a futuro, con la identificación y expresión de genes involucrados en la biodegradación de plásticos para profundizar en el potencial uso de estos insectos para mitigar la contaminación plástica.

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