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Los microbios del estómago de las vacas pueden destruir plástico

© Foto : Pixabay / ulleoImagen referencial de una vaca en ganadería
Imagen referencial de una vaca en ganadería - Sputnik Mundo, 1920, 04.07.2021
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Los microbios extraídos de los estómagos de las vacas pueden engullir ciertos tipos de plástico, incluido el tereftalato de polietileno (PET) utilizado en las botellas de refrescos, los envases de alimentos y los tejidos sintéticos.
Los científicos descubrieron estos microbios en los estómagos de las vacas, donde estos microorganismos ayudan a descomponer su dieta de vegetación gruesa. Lo hacen digiriendo o fermentando los alimentos consumidos por una vaca u otro rumiante.
Se decantaron por meterse en los estómagos de las vacas porque sospecharon que algunos de los microbios que contienen deben ser capaces de digerir poliésteres, sustancias cuyas moléculas componentes están unidas por los llamados grupos de ésteres.
Esto se debe a que, debido a su dieta herbívora, las vacas consumen un poliéster natural producido por las plantas llamado cutina, explicó la autora del estudio, Doris Ribitsch, científica de la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida de Viena. Al ser un poliéster sintético, el PET comparte una estructura química similar a esta sustancia natural.
"Cuando los hongos o las bacterias quieren penetrar en frutas, producen enzimas capaces de escindir la cutina", es decir, de dividir los enlaces químicos de la sustancia, explicó Ribitsch a Live Science.
En concreto, una clase de enzimas llamadas cutinasas pueden hidrolizar la cutina, es decir, poner en marcha una reacción química en la que las moléculas de agua descomponen la sustancia. Ribitsch y sus colegas ya habían aislado este tipo de enzimas a partir de microbios y se dieron cuenta de que las vacas podían ser una fuente de bichos similares que comían poliéster.
"Estos animales consumen y degradan mucho material vegetal, por lo que es muy probable que se puedan encontrar estos microbios" viviendo en los estómagos de las vacas.
De hecho, en su nuevo estudio, publicado el 2 de julio en la revista Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, los investigadores descubrieron que estos microbios podían degradar no solo PET, sino también otros dos plásticos: el tereftalato de adipato de polibutileno (PBAT), utilizado en las bolsas de plástico compostables, y el furanoato de polietileno (PEF), fabricado con materiales renovables de origen vegetal.
Para evaluar la capacidad de comer plástico que tienen estos microbios procedentes del estómago de las vacas, el equipo incubó cada tipo de plástico en el líquido del rumen de vaca durante uno o tres días. Así pudieron medir los subproductos liberados por los plásticos, para determinar si los bichos degradaban los materiales en sus componentes y en qué medida lo hacían.
Mientras que el líquido del rumen fue más eficiente a la hora de descomponer el PEF, los demás tipos de plástico evaluados también fueron degradados, informó el equipo de investigadores.
A continuación, el equipo analizó las muestras de ADN de este líquido para determinar exactamente qué microbios eran los responsables por la descomposición del plástico. Resultó que la vasta mayoría de ellos eran bacterias Pseudomonas. De hecho, en el pasado ya se reportó esta capacidad en varias de sus subespecies.
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También fueron detectadas grandes cantidades de las bacterias del género Acinetobacter, y en su caso también se demostró que algunas de las especies de este género descomponen los poliésteres sintéticos.
De cara al futuro, Ribitsch y su equipo quieren caracterizar completamente las bacterias que comen plástico en el líquido del rumen y determinar qué enzimas específicas utilizan las bacterias para descomponer los plásticos. Estas enzimas podrían ser útiles para el reciclaje y sería posible diseñar genéticamente microbios que produzcan esas enzimas en grandes cantidades para no recurrir a los estómagos de vacas para obtenerlos.

Otros seres devoradores del plástico

La primera bacteria capaz de consumir PET en ser descubierta fue la Ideonella sakaiensis, una especie implicada en la fermentación del sake, explica David Levin, biólogo molecular de la Universidad de Manitoba. Algunos organismos marinos segregan cutinasas que pueden descomponer el plástico, al igual que varios hongos que infectan las plantas terrestres, señaló.
Hasta ahora, los científicos han tenido suerte en la búsqueda de enzimas devoradoras de plástico que descompongan el PET y los plásticos biodegradables como el PBAT y el PEF, pero, ahora, el verdadero reto consiste en encontrar enzimas que descompongan productos plásticos más problemáticos, sostuvo Levin.
Por ejemplo, los plásticos como el polietileno y el polipropileno están formados en gran parte por fuertes enlaces entre átomos de carbono, y esta estructura limita la capacidad de las enzimas para agarrar las moléculas y poner en marcha la hidrólisis, señaló Ribitsch.
Por eso, aunque los científicos ya han descubierto, caracterizado y comercializado enzimas para degradar el PET, los investigadores siguen a la caza de microbios que puedan manipular el polietileno y el polipropileno, de acuerdo con Levin.
Levin y su laboratorio han identificado algunos candidatos prometedores en este frente, pero todavía están averiguando cómo maximizar el poder de los bichos para comer plástico. Ribitsch dijo que su equipo también está atento a los microbios que pueden consumir polietileno y se pregunta si los bichos podrían estar en los estómagos de las vacas.
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