La cantidad de bacterias que pueden desintegrar plásticos es mucho mayor de lo que se creía, de acuerdo con una investigación liderada por Jo-Anne Verschoor, estudiante de doctorado en la Universidad de Leiden. El hallazgo representa un avance significativo en la exploración de métodos de reciclaje basados en microorganismos.
El trabajo analizó la capacidad de diversas bacterias del género Streptomyces para degradar tereftalato de polietileno (PET). Se trata del grupo más grande de actinobacterias, un filo que habita en el suelo y juega un papel relevante en la descomposición natural de materia orgánica. El equipo comparó las secuencias genómicas de algunas proteínas previamente conocidas por degradar plásticos en las bacterias Streptomyces. Identificó una enzima conocida como lipasa A, que es capaz de descomponer BHET, un compuesto orgánico que se utiliza en la producción de polímeros.
Visitamos el laboratorio de la bióloga María Neftalí Rojas, doctora en Ingeniería Ambiental, que busca aminorar el impacto ambiental del ser humano en el planeta con sus investigaciones para degradar el plástico con hongos y larvas, y la fabricación de ecoladrillos.
Los científicos examinaron a profundidad la presencia de este elemento en una colección de 96 actinobacterias Streptomyces bajo diversas condiciones. Descubrieron que la interacción entre cepas puede influir en el desempeño de la lipasa A para degradar BHET. En conjunto, el 44% de las bacterias evaluadas pudo degradar el compuesto y el 18% mostró actividad de descomposición cuando se analizaron de forma individual. Hallaron que cuando la enzima está presente en grandes cantidades, los organismos descomponen el plástico a mayor velocidad.
“En conclusión, presentamos una identificación y caracterización integral de una nueva familia de enzimas degradantes de BHET conservadas de Streptomyces. Las características estructurales y la actividad in vivo e in vitro proporcionan más información sobre la adaptación evolutiva y ecológica de las bacterias del suelo a los plásticos en su entorno”, indica el estudio.
Bacterias contra la contaminación plástica
Un punto destacado del trabajo de Verschoor es que las bacterias estudiadas no fueron recolectadas con el objetivo de medir su potencial para destruir polímeros. La muestra fue tomada de un banco preexistente que los científicos de la Universidad de Leiden utilizan para explorar el desarrollo de nuevos antibióticos. Los microorganismos provienen de diversos continentes. Esto sugiere que la capacidad para disgregar plásticos podría estar más extendida en la naturaleza de lo que se pensaba.
La microbióloga señala que las condiciones externas son decisivas en el uso de bacterias Streptomyces en los procesos de reciclaje de plástico. Sus conclusiones indican que la enzima lipasa A pierde la mayor parte de sus propiedades de descomposición cuando se expone a temperaturas superiores a los 40°C. Añade que los microorganismos deben ser alentados para degradar los polímeros. “Al igual que nosotros, ellos no hacen las cosas automáticamente; necesitan un estímulo. Solo empezamos a correr cuando nos persigue un tigre. De manera similar, las bacterias rodeadas por una gran cantidad de azúcar y, por lo tanto, de energía, no harán algo que requiera demasiado esfuerzo”.
La investigación hace más grande el conjunto de bacterias que pueden emplearse para contrarrestar la contaminación por plásticos en el mundo. La autora reconoce que aunque sus hallazgos son destacados, aún falta mucho para conseguir que las bacterias sean una solución viable. “La abundancia actual de enzimas que degradan BHET indica que la naturaleza realmente puede asumir el desafío de la degradación y la biorremediación. Si investigamos y comprendemos más a fondo este fenómeno, las características microbianas y enzimáticas involucradas, y aplicamos esas características, podemos avanzar hacia la mitigación de la contaminación plástica para un futuro más sostenible”, concluye.