Científicos suizos descubren microbios en los Alpes que "comen" plástico a bajas temperaturas

Se trata de 19 cepas de bacterias y 15 de hongos que, además, como gran ventaja, son capaces de comer plástico a una temperatura de 15 grados y, de esto modo, se ahorraría la enorme cantidad de calor, generado con energía eléctrica, que ahora se usa para poder deshacer este tipo de basura en las plantas de reciclaje. Por lo tanto, encontrar, cultivar y bioingeniería de organismos que puedan digerir plástico no solo ayuda a eliminar la contaminación, sino que ahora también ahorra dinero.

De hecho, los científicos ya han encontrado varios microorganismos que pueden hacer esto, pero cuando las enzimas que lo hacen posible se aplican a escala industrial, generalmente solo funcionan a temperaturas superiores a 30 °C.

Por esa razón, el calentamiento requerido significa que las aplicaciones industriales siguen siendo costosas hasta la fecha y no son neutrales en carbono. Pero hay una posible solución a este problema: encontrar microbios especialistas adaptados al frío cuyas enzimas funcionen a temperaturas más bajas.

Gran ahorro energético

Los científicos del WSL, el Instituto Federal Suizo, ya sabían dónde buscar este tipo de microorganismos: a gran altura en los Alpes de su país o en las regiones polares y sus hallazgos se publican en la revista científica Frontiers in Microbiology. "Aquí mostramos que los nuevos taxones microbianos obtenidos de los suelos alpinos y árticos pudieron descomponer los plásticos biodegradables a 15 °C", explica el primer autor de este descubrimiento, Joel Rüthi, científico del WSL.

Otra de las grandes ventajas es que estos microorganismos podrían ayudar a reducir los costos y la carga ambiental de un proceso de reciclaje del plástico. Rüthi y sus colegas tomaron muestras de 19 cepas de bacterias y 15 de hongos que crecen en plástico suelto o enterrado intencionalmente (mantenido en el suelo durante un año) en Groenlandia, Svalbard y Suiza.

Ensayo con éxito

La mayor parte de la basura plástica de Svalbard se recolectó durante el Swiss Arctic Project 2018, donde los estudiantes hicieron trabajo de campo para presenciar los efectos del cambio climático de primera mano. El suelo de Suiza se había recogido en la cima del Muot da Barba Peider (2.979 m) y en el valle Val Lavirun, ambos en el cantón de los Grisones.

Los científicos dejaron que los microbios aislados crecieran como cultivos de una sola cepa en el laboratorio en la oscuridad ya 15 °C y utilizaron técnicas moleculares para identificarlos. Los resultados mostraron que las cepas bacterianas pertenecían a 13 géneros en los filos Actinobacteria y Proteobacteria, y los hongos a 10 géneros en los filos Ascomycota y Mucoromycota.

Resultados sorprendentes

Luego utilizaron un conjunto de ensayos para evaluar cada cepa por su capacidad para digerir muestras estériles de polietileno no biodegradable (PE) y poliéster-poliuretano (PUR) biodegradable, así como dos mezclas biodegradables disponibles comercialmente de tereftalato de adipato de polibutileno (PBAT) y ácido poliláctico (PLA).

Sin embargo, ninguna de las cepas pudo digerir el PE, incluso después de 126 días de incubación en estos plásticos. Pero 19 (56 %) de las cepas, incluidos 11 hongos y ocho bacterias, pudieron digerir PUR a 15 °C, mientras que 14 hongos y tres bacterias pudieron digerir las mezclas plásticas de PBAT y PLA.

“Fue muy sorprendente para nosotros encontrar que una gran fracción de las cepas probadas pudo degradar al menos uno de los plásticos probados”, confirma el profesor Rüthi. Los mejores resultados fueron dos especies fúngicas no caracterizadas de los géneros Neodevriesia y Lachnellula : estas fueron capaces de digerir todos los plásticos probados excepto el PE.

Efecto secundario

¿Cómo evolucionó la capacidad de digerir plástico? Dado que los plásticos solo han existido desde la década de 1950, es casi seguro que la capacidad de degradar el plástico no era un rasgo originalmente objetivo de la selección natural.

“Se ha demostrado que los microbios producen una amplia variedad de enzimas degradadoras de polímeros involucradas en la descomposición de las paredes celulares de las plantas. En particular, se informa que los hongos fitopatógenos a menudo biodegradan los poliésteres, debido a su capacidad para producir cutinasas que se dirigen a los polímeros plásticos debido a su parecido con la cutina del polímero vegetal”, añade otro de los investigadores de este proyecto pionero, Beat Frey, científico del WSL.