Caracterización molecular de la diversidad bacteriana en la degradación del poliestireno expandido (EPS) por el microbioma de larvas de Galleria mellonella

Abstract

El plástico sigue siendo un gran problema para el medio ambiente y su producción no deja de aumentar con el tiempo. Estudios recientes han revelado que ciertas larvas de insectos tienen la capacidad de degradar varios tipos de plásticos, lo que representa una estrategia novedosa para enfrentar este desafío. En este estudio, evaluamos la capacidad de la larva Galleria mellonella para consumir poliestireno expandido (EPS) junto con su diversidad del microbioma intestinal asociada. También se evaluó el efecto fisiológico y biológico en las larvas al ser expuestas a dicho plástico. Durante el consumo de dietas con EPS, la tasa de supervivencia y el peso corporal de las larvas disminuyeron cuando se alimentaron con solo EPS, sin embargo, el consumo de EPS aumentó durante un periodo de 20 días. Adicionalmente, la pupación no se vio afectada en las dietas suministradas, lo que diferenció fue que las larvas que consumieron solo EPS empuparon con mayor rapidez. La secuenciación de próxima generación mostró cambios en la composición del microbioma intestinal y un incremento de la diversidad bacteriana tras la ingesta de EPS. Bacterias del género Pseudomonas y Stenotrophomonas mostraron un crecimiento asociado con la dieta de EPS, lo que sugiere que podrían tener un papel clave en su degradación. Estos resultados son prometedores, y sugiere que el microbioma intestinal influye en la degradación del EPS.

Plastic remains a major environmental problem and its production continues to increase over time. Recent studies have revealed that certain insect larvae can degrade various types of plastics, which represents a novel strategy to address this challenge. In this study, we evaluated the ability of the larva Galleria mellonella to consume expanded polystyrene (EPS) along with its associated gut microbiome diversity. The physiological and biological effect on larvae when exposed to EPS was also evaluated. During consumption of EPS diets, the survival rate and body weight of larvae decreased when fed EPS alone, however, EPS consumption increased over 20 days. Additionally, pupation was not affected by the diets fed; what differentiated was that larvae consuming only EPS pupated faster. Next-generation sequencing showed changes in the composition of the gut microbiome and an increase in bacterial diversity following EPS ingestion. Bacteria of the genus Pseudomonas, and Stenotrophomonas showed growth associated with the EPS diet, suggesting that they may play a key role in its degradation. These results are promising, and suggest that the gut microbiome influences EPS degradation.