Los plásticos, cada vez más presentes en nuestra vida diaria, invaden nuestro mundo, no sólo durante su tiempo de vida útil, sino que también muchos de ellos se quedan fuera de nuestros procesos de reciclaje y acaban en la naturaleza. Sin embargo, aparte de utilizar menos plásticos, podría haber respuesta a uno de los mayores problemas del planeta.
Investigadores alemanes informan en la revista Frontiers in Microbiology que han identificado y caracterizado una cepa de bacterias capaz de degradar algunos de los componentes químicos del poliuretano.
«La bacteria puede utilizar estos compuestos como única fuente de carbono, nitrógeno y energía”, comenta el doctor Hermann J. Heipieper, científico senior en el Centro Helmholtz de Investigación Medioambiental – UFZ en Leipzig, Alemania, y coautor del artículo. «Este hallazgo representa un importante papel en la capacidad para reutilizar productos de poliuretano difíciles de reciclar«.
En 2015, sólo los productos de poliuretano representaron 3,5 millones de toneladas de los plásticos producidos en Europa. El poliuretano se usa en todo, desde neveras y edificios hasta calzado y muebles, y tienen muchas otras aplicaciones que pueden aprovechar sus propiedades ligeras, aislantes y flexibles.
Desafortunadamente, el poliuretano es difícil de reciclar o destruir, se requiere un gran consumo de energía, ya que la mayoría de estos tipos de plásticos son polímeros termoendurecibles que no se funden cuando se calientan. Los desechos terminan principalmente en vertederos donde liberan una serie de productos químicos tóxicos, algunos de los cuales son cancerígenos. El uso de microorganismos como bacterias y hongos para descomponer los plásticos a base de aceite es un área de investigación en curso. Sin embargo, pocos estudios han abordado la biodegradación de poliuretanos de la forma en que lo hace esta investigación.
El equipo alemán logró aislar una bacteria, Pseudomonas sp. TDA1, de un lugar rico en desechos plásticos que parece atacar algunos de los enlaces químicos que forman los plásticos de poliuretano. Los investigadores realizaron un análisis genómico para identificar las vías de degradación que utiliza. Hicieron descubrimientos preliminares sobre los factores que ayudan al microbio a metabolizar ciertos compuestos químicos del plástico para obtener energía. También realizaron otros análisis y experimentos para comprender las capacidades de la bacteria.
Esta cepa en particular es parte de un grupo de bacterias que son bien conocidas por su tolerancia a los compuestos orgánicos tóxicos y otras formas de estrés biológico, según el doctor Christian Eberlein, del Centro Helmholtz de Investigación Ambiental – UFZ. Es coautor del artículo y coordinó y supervisó el trabajo. «Ese rasgo también se denomina tolerancia a los solventes y es una forma de microorganismos extremófilos«, dijo.
La investigación es parte de un programa científico de la Unión Europea denominado P4SB, que está tratando de encontrar microorganismos útiles que puedan bioconvertir plásticos en biodegradables, utilizando una base de aceite. El proyecto se ha centrado en una bacteria conocida como Pseudomonas putida.
Además del poliuretano, el consorcio P4SB -que incluye el Centro Helmholtz- también está probando la eficacia de los microbios para degradar los plásticos hechos de tereftalato de polietileno (PET), que se usa ampliamente en botellas de agua de plástico.
Heipieper asegura que el primer paso de cualquier investigación futura sobre Pseudomonas sp. TDA1 deberá para identificar los genes que codifican las enzimas extracelulares que son capaces de descomponer ciertos compuestos químicos en los poliuretanos a base de poliéster. Las enzimas extracelulares, también llamadas exoenzimas, son proteínas secretadas fuera de una célula que causan una reacción bioquímica.
Sin embargo, no existe un plan inmediato para diseñar estas u otras enzimas utilizando técnicas de biología sintética para la producción de bioplásticos. Eso podría implicar, por ejemplo, convertir genéticamente las bacterias en mini fábricas capaces de transformar compuestos químicos a base de petróleo en biodegradables para plásticos respetuosos con el medioambiente. Según Heipieper se necesita más «conocimiento fundamental» como el recogido en el estudio actual antes de que los científicos puedan dar ese salto tecnológico y comercial.
Fuente: Frontiers in Microbiology.
