Imagina que existen diminutos seres vivos capaces de devorar plástico. Suena como ciencia ficción, pero la realidad supera la ficción y en las profundidades del Golfo de México las investigadoras Nallely Magaña y Liliana Pardo López, del Instituto de Biotecnología, han encontrado un verdadero tesoro: bacterias marinas con un apetito voraz por los plásticos.
Estas bacterias, que ellas han recolectado a bordo del buque oceanográfico Justo Sierra de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), no son ordinarias. Han evolucionado en un ambiente rico en hidrocarburos, lo que les confiere la capacidad de descomponer moléculas complejas, como las que forman los plásticos. Son como pequeñas fábricas biológicas, equipadas con enzimas que actúan como tijeras moleculares, cortando y digiriendo los plásticos en fragmentos más pequeños.
La contaminación por plásticos es una de las mayores amenazas para nuestros océanos y ecosistemas. Cada año millones de toneladas de plástico terminan en mares y océanos, fragmentándose en microplásticos que son ingeridos por la fauna marina y se acumulan en la cadena alimentaria. El Golfo de México, debido a su alta actividad industrial, no es ajeno a este problema.
Para encontrar a las bacterias más eficientes en la degradación de plásticos la maestra en Ciencias, Magaña, y la doctora Pardo realizaron una serie de experimentos en su laboratorio de Biotecnología Marina. Cultivaron cientos de cepas bacterianas en medios de cultivos enriquecidos con diferentes tipos de plásticos: poliuretano, polietileno y PET. Observaron con asombro cómo algunas de estas bacterias formaban halos de degradación alrededor de las piezas de plástico, literalmente comiéndoselas.
Los resultados fueron sorprendentes. Un alto porcentaje de las cepas bacterianas estudiadas mostró capacidad para degradar al menos un tipo de plástico. Algunas, incluso, eran capaces de degradar los tres tipos de plástico evaluados. Esto sugiere que estas bacterias poseen un arsenal de enzimas que les permite atacar una amplia variedad de polímeros.
Para ilustrar estos resultados, supongamos una competencia de velocidad entre diferentes bacterias. Cada una de ellas se enfrenta a un trozo de plástico y el objetivo es ver quién lo consume más rápido. En esta competencia algunas bacterias resultan ser verdaderas campeonas, dejando atrás a otras en cuestión de horas.
El descubrimiento de estas bacterias con capacidad para degradar plásticos abre un mundo de posibilidades. Vislumbra un futuro donde los plásticos, en lugar de acumularse en vertederos y océanos, se conviertan en alimento para microorganismos. Esto no solo reduciría la contaminación, sino que también podría generar nuevos productos y materiales biodegradables.
No termina aquí el trabajo de Magaña y Pardo, sino que ahora ellas se enfocan en identificar las enzimas responsables de la degradación del plástico y en optimizar su producción. Además, realizan estudios de ecotoxicidad para evaluar si los productos de la degradación bacteriana son seguros para el medio ambiente.
Las bacterias marinas que han descubierto representan una esperanza para combatir la contaminación por plásticos. Son un recordatorio de la increíble diversidad de la vida en nuestro planeta y de su capacidad para adaptarse y encontrar soluciones a los problemas que nosotros mismos hemos creado.
Economía azul
Hasta hoy han identificado bacterias marinas capaces de degradar plásticos, pero ¿son los productos de esta degradación seguros para el medio ambiente y la salud humana? Esta es una pregunta crucial que ellas han respondido antes de pensar en aplicaciones a gran escala.
Para abordar esta cuestión las científicas utilizan un modelo experimental muy útil: el pez cebra. Los embriones de este pez son transparentes y su desarrollo es rápido, lo que los convierte en un excelente organismo modelo para estudiar los efectos de sustancias tóxicas. Al exponer los embriones a los productos de la degradación bacteriana se puede observar si estos compuestos causan daños a su desarrollo, como malformaciones o retraso en el crecimiento.
Aunque sea difícil de creer, el pez cebra es como un pequeño laboratorio en miniatura. Al observar su desarrollo embrionario se detectan cambios sutiles que indican la presencia de sustancias tóxicas. Por ejemplo, se puede analizar el desarrollo de sus somitas (los primeros segmentos de su cuerpo), el movimiento de sus ojos y corazón, o la formación de su saco vitelino. Si estos procesos se ven afectados es una señal de que los productos de la degradación bacteriana podrían ser tóxicos.
Al demostrar que las bacterias no solo degradan los plásticos sino que también producen compuestos menos tóxicos o incluso útiles, las universitarias abren la puerta a un nuevo paradigma: la economía azul.
Esta economía se basa en el uso sostenible de los recursos marinos y la biodegradación de plásticos por bacterias es un ejemplo perfecto de cómo se puede transformar un problema en una oportunidad.
Los resultados de la investigación tienen implicaciones significativas para el futuro. Si se demuestra que los productos de la degradación bacteriana son seguros se podrían desarrollar tecnologías para limpiar los océanos contaminados por plásticos y producir nuevos materiales biodegradables a partir de residuos plásticos.
El trabajo de las expertas no solo se centra en encontrar bacterias que “coman” plástico sino también en garantizar que este proceso sea seguro y beneficioso para el medio ambiente. Al utilizar modelos como el pez cebra se evalúa el impacto de los productos de la degradación bacteriana y hay avance hacia un futuro más sostenible.
Residuos plásticos en el mar
En 2050, según la estimación de la Fundación Ellen Macarthur, los océanos podrían contener más plásticos que peces.
De hecho, los océanos contienen más de 150 millones de toneladas de plásticos en la actualidad.
Entre 4.8 y 12.7 millones de toneladas de plástico acaban cada año en los océanos.
Los diez productos de plástico de un solo uso más frecuentemente encontrados en las orillas del mar son los siguientes:
1. Botellas, tapones y tapas.
2. Colillas de cigarro.
3. Bastoncillos de algodón.
4. Paquetes de papas fritas, envoltorios de golosinas y caramelos.
5. Productos sanitarios (toallitas, tampones, etcétera).
6. Bolsas de plástico.
7. Cubiertos, pajitas y mezcladores.
8. Vasos, tazas y tapas.
9. Globos y palos para sostenerlos.
10. Recipientes para alimentos, incluido envases de comida rápida.