Microbios de la tierra y el océano están evolucionando para degradar el plástico

Hace poco más de cinco años, científicos excavaban el suelo y el lodo en los alrededores de un centro de reciclaje de plásticos en Japón y descubrieron una bacteria que se alimentaba del tipo de polímero llamado politereftalato de etileno (PET), utilizado en envases y botellas, por ejemplo, usándolo como fuente de energía para sobrevivir. Esta bacteria utiliza un par de enzimas que desarrolló intencionalmente para ello.

En su momento fue un descubrimiento, aunque aislado, fantástico porque abría nuevos caminos para el reciclaje de las millones de toneladas de basura que lanzamos al medio ambiente todos los años.

En 2018, un grupo de científicos en los EE. UU. Se basó en esta investigación para producir una enzima diseñada que podría consumir plásticos con alrededor de un 20 por ciento más de eficiencia. Ese mismo equipo desarrolló una versión aún más avanzada en 2020, que describieron como una superenzima , que podría digerir los desechos plásticos a seis veces la velocidad.

Ahora, un nuevo estudio encontró que ese hecho al final no era tan aislado porque diversos microorganismos están evolucionando para degradar el plástico PET y otros polímeros semejantes.

En los años subsiguientes se ha descubierto toda una gama de enzimas con capacidades similares y nuevos datos revelados por un equipo de la Universidad de Tecnología Chalmers, Suecia, muestra que el fenómeno está muy extendido en toda la naturaleza. Los investigadores analizaron muestras de ADN ambiental obtenidas de cientos de lugares oceánicos y terrestres de todo el mundo, utilizando modelos informáticos para detectar enzimas microbianas con el potencial de descomponer los plásticos.

Los análisis revelaron que hay alrededor de unas 30.000 enzimas distintas, desarrolladas por microorganismos, que pueden descomponer hasta 10 tipos de plásticos de uso cotidiano. Resultó que algunos de los lugares con la mayor cantidad de enzimas eran las áreas más contaminadas, como el Mar Mediterráneo y el Océano Pacífico Sur.

“Utilizando nuestros modelos, encontramos múltiples líneas de evidencia que respaldan el hecho de que el potencial de degradación del plástico del microbioma global se correlaciona fuertemente con las mediciones de la contaminación plástica ambiental, una demostración significativa de cómo el medio ambiente está respondiendo a las presiones que estamos ejerciendo sobre él”, dijo a New Atlas Aleksej Zelezniak, autor del estudio.

Otros hallazgos que destacan es que las enzimas se distribuyen tanto en la tierra como en los océanos, y se hallaron concentraciones más altas de enzimas degradadoras en las zonas oceánicas más profundas, lo que indica una conexión entre mayores concentraciones de microplásticos que se han observado a estas profundidades.

“Actualmente, se sabe muy poco sobre estas enzimas que degradan el plástico, y no esperábamos encontrar una cantidad tan grande de ellas en tantos microbios y hábitats ambientales diferentes. Este es un descubrimiento sorprendente que realmente ilustra la magnitud del problema”, explicó Jan Zrimec, otro de los autores.

Limpiando nuestro desastre

La producción masiva de plástico se ha disparado de alrededor de dos millones de toneladas anuales a la asombrosa cifra de 380 millones en las últimas siete décadas, y alrededor de ocho millones de toneladas se vierten en el océano cada año.

Esto ha dado a los microbios una ventana considerable para desarrollar ciertas respuestas evolutivas para poder sobrevivir en medio de tanta basura.

“El siguiente paso sería probar las enzimas candidatas más prometedoras en el laboratorio para investigar de cerca sus propiedades y la tasa de degradación plástica que pueden lograr”, añadió Zelezniak. “A partir de ahí, podríamor diseñar comunidades microbianas con funciones de degradación específicas para polímeros específicos”.

La investigación fue publicada en la revista mBio .