La bacteria que come plástico

Miguel G. Corral / El Mundo, 10/03/2016

SCIENCE

El plástico ha sido el material sobre el que ha descansado buena parte del desarrollo económico de la segunda mitad del siglo XX. Es duro, resistente, con la elasticidad precisa, transparente si así se desea... pero esas mismas características son las que hacen que sea muy duradero en los ambientes naturales cuando no se gestiona de forma apropiada. O lo que es lo mismo, no es biodegradable, ningún organismo vivo es capaz de alimentarse y degradar este derivado del petróleo. O, al menos, los científicos no conocían ninguno capaz de hacerlo hasta ahora.

Un equipo científico del Instituto de Tecnología de Kioto (Japón) acaba de descubrir recientemente una bacteria desconocida hasta la fecha que es capaz de digerirlo y asimilarlo, es decir, que puede vivir alimentándose de PET (Tereftalato de polietileno), uno de los plásticos más usados por la industria alimenticia para envasar agua mineral, refrescos, aceites o productos farmacéuticos, entre otros.

Los microbiólogos ya conocían algunos informes sobre la capacidad de degradación del PET por parte de raros ejemplos como algunos hongos filamentosos que se habían podido cultivar en medios minerales que contenían este plástico. Pero en ningún caso se había podido evaluar la tasa de crecimiento de estos microorganismos ni la cantidad de este producto sintético que eran capaces de asimilar.

Una vez identificadas, estos organismos con la maquinaria enzimática necesaria para degradar plásticos podrían servir como un método de biorremediación ambiental paradescontaminar ecosistemas colmados por envases mal gestionados y liberados en el mar o en espacios naturales. Por ese motivo, el equipo de investigadores que lideran Kohei Oda y Shosuke Yoshida en el Instituto de Tecnología de Kioto decidió salir a tomar muestras en ambientes contaminados por plásticos.

«Recogimos 250 muestras en todo tipo de medios contaminados por partículas de PET, como suelos, sedimentos, aguas residuales o lodos activos, de una planta de reciclaje de botellas de plástico», cuenta Yoshida en el trabajo recién publicado en la revistaScience. Todas ellas fueron analizadas en busca de microorganismos que pudieran usar este plástico como principal fuente de carbono para desarrollar su actividad vital, o lo que es lo mismo para alimentarse y crecer.La bacteria que degrada el plástico. 

Sólo una de las muestras tomada en un sedimento de la planta de reciclaje contenía un conjunto de microbios diferente que parecía poder desarrollarse en el medio de cultivo de PET diseñado por los investigadores. «La microscopía nos reveló que ese consorcio que se formó en la película de PET contenida en el medio de cultivo, la que denominamos como número 46, contenía una mezcla de bacterias, células parecidas a las levaduras y protozoos, mientras que el fluido del medio de cultivo era prácticamente transparente», aseguran los investigadores.

Finalmente, los científicos fueron capaces de aislar -a base de diluciones de aquella preparación número 46- la única cepa bacteriana responsable de la degradación del PET, una nueva especie perteneciente al género -ya conocido- Ideonella a la que bautizaron como Ideonella sakaiensis.

Según pudieron comprobar, el PET se degradaba a una velocidad de 0,13 miligramos por cada centímetro cuadrado y día a una temperatura de 30 grados, algo muy común en muchos lugares de la Tierra. Pero, ¿esa velocidad era elevada o despreciable si se piensa en términos de su aplicación para descontaminar una zona natural? Las conclusiones de Yoshida, Oda y el resto de su equipo fueron muy contundentes: la bacteria es capaz de degradar de forma casi completa una fina película de PET en apenas seis semanas a esa temperatura de 30 grados, según los propios investigadores.

Oda y sus colegas quisieron ir un paso más allá para tratar de averiguar los procesos biológicos que permiten a este microorganismo comerse este plástico con esa eficiencia nunca vista con anterioridad. Y lo consiguieron. Identificaron una encima -llamada ISF6_4831- que trabaja en presencia de agua para romper el PET en una sustancia intermedia, que a su vez es degradada por una segunda proteína -de nombre igual de complicado que la anterior, ISF6_0224- que es capaz de romper el intermediario hasta componentes más simples y benignos desde un punto de vista ambiental como el etilenglicol y el ácido tereftálico.

Gracias a los potentes microscópios electrónicos, los científicos también pudieron comprobar que las bacterias desarrollan unos apéndices entre la capa de plástico y ellasque podría permitirles la secreción de estas encimas sobre la superficie del PET.

«La asimilación de PET por la bacteria I. sakaiensis puede ser muy útil para eliminar este material derivado del petróleo del medio ambiente», escribe el investigador del Instituto de Bioquímica de la Universidad de Greifswald (Alemania) Uwe T. Bornscheuer en un artículo que acompaña a la investigación. «Además, si el ácido tereftálico se pudiera recuperar y reutilizar, supondría un ahorro importante en la producción de nuevos plásticos que no precisarían de nuevo el uso de derivados del petróleo», explica Bornscheuer.