Cientistas descobrem lagarta que come plástico

- Atualizado no dia 10 de julho de 2025 -

Em 2017, no Instituto de Biomedicina e Biotecnologia de Cantabria, na Espanha, a pesquisadora Federica Bertocchini, por acidente, descobriu que uma espécie de lagarta usada comercialmente como isca de pescaria é capaz de biodegradar polietileno, um dos plásticos mais resistentes - especialmente em termos químicos - e amplamente usado na indústria de vários setores e como sacola.

A espécie em questão é a lagarta da grande-mariposa-da-cera (Galleria mellonella) - também conhecida como traça-da-cera. Nativa da Europa mas com distribuição global, a larva dessa mariposa é um parasita em colmeias de abelhas, se alimentando de cera. Justamente nesse último cenário entra Federica: ela era uma criadora amadora de abelhas e estava limpando uma colmeia sendo atacada por essas lagartas. Ela, então, colocou as lagartas removidas dentro de uma sacola comum de supermercado (feita de polietileno), de forma temporária. Algum tempo depois, Federica voltou para pegar a sacola, e a surpresa: a mesma estava cheia de buracos!

Figura 1. Larva (A) e adulto (B) da espécie Galleria mellonella. A larva (lagarta) pode crescer até 3 centímetros (cm) de comprimento e está amplamente disseminada no mundo. Gera grande problema para apicultores, porque se alimenta de mel e de cera em colmeias, onde também encontram temperaturas adequadas para o desenvolvimento larval. As lagartas também podem se alimentar de pólen, larvas de abelhas e outros materiais orgânicos presentes em colmeias. A espécie está presente em todos os continentes, exceto na Antártica. Ref.2

Figura 2. A espécie Galleria mellonella (família Pyralidae e ordem Lepidoptera) atravessa quatro fases de desenvolvimento ao longo do seu ciclo de vida: ovo, larva, pupa e adulto. O estágio larval dura entre 6 e 7 semanas em temperatura ótima (28 a 34°C) e a lagarta eventualmente produz um casulo de seda para a metamorfose em mariposa (adulto). Os adultos não se alimentam, dependendo energeticamente da reserva de gordura acumulada durante o estágio larval. Após acasalamento, a mariposa deposita ovos dentro de colmeias.

Junto com colegas da Universidade de Cambridge, Federica resolveu conduzir um experimento com as lagartas para quantificar o poder de biodegradação plástica das lagartas G. mellonella. Os pesquisadores pegaram sacolas comuns de supermercado e colocaram cerca de 100 lagartas em contato com as sacolas. Dentro de apenas 40 minutos, buracos começaram a surgir e, 12 horas depois, houve uma redução na massa de plástico de 92 miligramas (mg). A taxa de degradação ou catabolismo plástico calculada mostrou ser significativamente maior do que aquela observada em bactérias capazes de degradar alguns tipos de plástico.

E reforçando: as lagartas não estavam apenas mastigando o plástico e, sim, degradando o material, ou seja, rompendo as ligações químicas entre os monômeros constituintes do polietileno (na forma final oxidada de etilenoglicol - e monômero inicial correspondente ao eteno). Os achados foram reportados em um estudo publicado no periódico Current Biology (Ref.1) e apontaram para a presença de enzimas produzidas pela lagarta capazes de degradar polímeros plásticos - e provavelmente usadas na digestão de cera.

A cera de abelha é composta de uma mistura altamente diversa de compostos lipídicos, incluindo alcanos, alquenos, ácidos graxos e ésteres. Assim como no polietileno, a ligação mais frequente em hidrocarbonetos de cadeia longa na cera é a "CH2–CH2" (Fig.3), e é provável que um dos principais alvos de digestão da lagarta G. mellonella são ligações simples de carbono (C-C) em compostos alifáticos. Atividade enzimática dessa lagarta provavelmente age de forma similar na cera e no polietileno.

Figura 3. (A) Sacola plástica de polietileno e (B) estrutura molecular polimérica do polietileno (PE). Assim como o polipropileno (PP), poliestireno (PS) e cloreto de polivinila (PVC), o PE é um dos polímeros mais resistentes conhecidos, exibindo cadeias C-C muito longas organizadas em uma estrutura densa e cristalina. Cerca de 2 mil lagartas G. mellonella são suficientes para degradar uma típica sacola plástica em ~24 horas.

-----------

> O polietileno responde por 30% da produção sintética de plástico, contribuindo em grande extensão para a crescente crise de poluição plástica no planeta (1). Na Europa, 40% da demanda de plástico vem na forma de polietileno, este o qual é barato, simples de ser produzido e resistente a ataques químicos e mecânicos. Cerca de 38% dos plásticos europeus são descartados no meio ambiente. A nível global, temos a produção anual de >100 milhões de toneladas de polietileno, associada a mais de 120 mil toneladas de lixo plástico de degradação extremamente difícil.

-----------

Estudos subsequentes publicados em 2022, 2023 e 2024 mostraram que a degradação de polietileno pela lagarta G. mellonella é possível devido à presença de enzimas na saliva e no intestino desse inseto (Ref.3-5). Essas enzimas realizam o passo inicial de oxidação do polietileno - um processo que pode levar anos de exposição a fatores ambientais (ex.: raios UV). A oxidação do polietileno no contexto de biodegradação leva à formação de grupos carbonilas e à subsequente cisão das longas cadeias hidrocarbônicas, produzindo moléculas menores que podem ser metabolizadas por microrganismos. Nesse último ponto, bactérias e fungos no microbioma intestinal da lagarta parecem atuar de forma secundária ou sinérgica na degradação do polietileno (Ref.6).

E evidências experimentais nos últimos anos têm mostrado que a lagarta G. mellonella processa metabolicamente o polietileno em lipídios, armazenando-os como gotículas lipídicas na gordura corporal (Ref.7-9). Em outras palavras, a lagarta é efetivamente "plastívera": assimila os carbonos do PE e engorda comendo plástico. Porém, a lagarta não consegue sobreviver comendo apenas plástico e morre em poucos dias sem outras fontes alimentares. Suplementos e estimulantes nutricionais (ex.: açúcares) podem potencialmente ser usados para sustentar o consumo de plástico por essas lagartas e garantir seu desenvolvimento normal.

- Continua após o anúncio -

Somando-se à reciclagem mecânica e química, a biodegradação é amplamente considerada uma estratégia promissora para resolver o crescente problema dos resíduos plásticos. Biodegradação faz referência à degradação ambiental por agentes biológicos. A biologia da lagarta G. mellonella fornece potenciais soluções para a degradação de lixo plástico e tem sido amplamente estudada nos últimos anos.

----------

> A lagarta G. mellonella é capaz de degradar até 69% da massa de polietileno de baixa densidade (LDPE) e até 73% da massa de polietileno de alta densidade (HDPE). Além do PE, essa lagarta também é capaz de degradar outros tipos de plásticos, em especial o poliestireno (PS). Ref.10-12

> Vídeo mostrando a lagarta G. mellonella consumindo polietileno: acesse aqui.

> Nas últimas duas décadas, outros invertebrados, especialmente larvas, têm também mostrado ser capazes de degradar plásticos. As larvas do besouro Tenebrio molitor (tenébrio) conseguem potencialmente consumir PE, PS (3), PP, poliuretano (PU), ácido polilático (PLA), PVC e até borracha de elastômero butadieno-estireno (SBR). Larvas dos besouros Tribolum confusum (besouro-da-farinha) e Zophobas atratus (tenébrio-gigante) conseguem degradar PE e PS. E o caramujo da espécie Ahatina fulica (4) é capaz de desintegrar PS. Todos são promissores em processos tecnológicos de biodegradação plástica. Ref.13-14

------------

Leitura recomendada:

REFERÊNCIAS

Bertocchini et al. (2017). Polyethylene bio-degradation by caterpillars of the wax moth Galleria mellonella. Current Biology, Volume 27, Issue 8, Pages R292-R293. https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.02.060
https://www.mdpi.com/2079-6382/12/3/505
Sanluis-Verdes et al. (2022). Wax worm saliva and the enzymes therein are the key to polyethylene degradation by Galleria mellonella. Nature Communications 13, 5568. https://doi.org/10.1038/s41467-022-33127-w
Young et al. (2024). Improved reference quality genome sequence of the plastic-degrading greater wax moth, Galleria mellonella, G3 Genes|Genomes|Genetics, Volume 14, Issue 6, jkae070. https://doi.org/10.1093/g3journal/jkae070
Son et al. (2024). Enzymatic oxidation of polyethylene by Galleria mellonella intestinal cytochrome P450s. Journal of Hazardous Materials, Volume 480, 136264. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.136264
Barrionuevo et al. (2022). The Bacterial and Fungal Gut Microbiota of the Greater Wax Moth, Galleria mellonella L. Consuming Polyethylene and Polystyrene. Frontiers in Microbiology, Volume 13. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.918861
LeMoine et al. (2020). A Very Hungry Caterpillar: Polyethylene Metabolism and Lipid Homeostasis in Larvae of the Greater Wax Moth (Galleria mellonella). Environmental Science & Technology 54, 22, 14706–14715. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.0c04386
Cassone et al. (2022). Fat on plastic: Metabolic consequences of an LDPE diet in the fat body of the greater wax moth larvae (Galleria mellonella). Journal of Hazardous Materials, Volume 425, 127862. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.127862
Society for Experimental Biology Annual Conference in Antwerp (Bélgica, 2025). https://www.eurekalert.org/news-releases/1089637
Zheng et al. (2022). Complete digestion/biodegradation of polystyrene microplastics by greater wax moth (Galleria mellonella) larvae: Direct in vivo evidence, gut microbiota independence, and potential metabolic pathways. Journal of Hazardous Materials, Volume 423, Part B, 127213. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.127213
Boschi et al. (2024). Beyond Microbial Biodegradation: Plastic Degradation by Galleria mellonella. Journal of Polymers and the Environment 32, 2158–2177. https://doi.org/10.1007/s10924-023-03084-6
Hussain et al. (2025). Low and high-density polyethylene and expanded polystyrene biodegradation by the greater wax moth Galleria mellonella L reveals a key role of the gut microbiome. Ecotoxicology and Environmental Safety, Volume 294, 118074. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2025.118074
Bulak et al. (2021). Biodegradation of Different Types of Plastics by Tenebrio molitor Insect. Polymers, 13(20):3508. https://doi.org/10.3390/polym13203508
Burd et al. (2025). "Can the insects Galleria mellonella and Tenebrio molitor be the future of plastic biodegradation?" Science of The Total Environment, Volume 969, 178879. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.178879