Una cepa de bacterias capaces de degradar algunos de los componentes químicos del poliuretano, base de muchos productos plásticos, ha sido identificada y caracterizada por investigadores alemanes.
«La bacteria puede usar estos compuestos como única fuente de carbono, nitrógeno y energía», dijo el Dr. Hermann J. Heipieper, científico principal del Centro Helmholtz de Investigación Ambiental-UFZ en Leipzig, Alemania y coautor del nuevo papel. «Este hallazgo representa un paso importante para poder reutilizar productos de poliuretano difíciles de reciclar«.
En 2015, solo los productos de poliuretano representaron 3,5 millones de toneladas de los plásticos producidos en Europa. El poliuretano se usa en todo, desde refrigeradores y edificios hasta calzado y muebles y en muchas otras aplicaciones que pueden aprovechar sus propiedades ligeras, aislantes y flexibles.
Desafortunadamente, el poliuretano es difícil de reciclar o destruir con gran consumo de energía, ya que la mayoría de estos tipos de plásticos son polímeros termoendurecibles que no se funden cuando se calientan. Los desechos terminan principalmente en vertederos donde liberan una serie de productos químicos tóxicos, algunos de los cuales son cancerígenos.
El uso de microorganismos como bacterias y hongos para descomponer los plásticos a base de aceite es un área de investigación en curso. Sin embargo, pocos estudios han abordado la biodegradación de poliuretanos como el artículo actual.
El equipo de Alemania logró aislar una bacteria, Pseudomonas sp. TDA1, de un sitio rico en desechos plásticos quebradizos que promete atacar algunos de los enlaces químicos que forman los plásticos de poliuretano.
Los investigadores realizaron un análisis genómico para identificar las vías de degradación en el trabajo. Hicieron descubrimientos preliminares sobre los factores que ayudan al microbio a metabolizar ciertos compuestos químicos en el plástico para obtener energía. También realizaron otros análisis y experimentos para comprender las capacidades de la bacteria.
Esta cepa en particular es parte de un grupo de bacterias que son bien conocidas por su tolerancia a los compuestos orgánicos tóxicos y otras formas de estrés, según el doctor Christian Eberlein, del Centro Helmholtz de Investigación Ambiental-UFZ. Es coautor del artículo y coordinó y supervisó el trabajo, que se publica en Frontiers in Microbiology .
«Ese rasgo también se denomina tolerancia a los solventes y es una forma de microorganismos extremófilos», dijo.
La investigación es parte de un programa científico de la Unión Europea denominado P4SB (De los residuos plásticos al valor plástico utilizando Pseudomonas putida Synthetic Biology), que está tratando de encontrar microorganismos útiles que puedan bioconvertir plásticos a base de aceite en biodegradables. Como su nombre lo indica, el proyecto se ha centrado en una bacteria conocida como Pseudomonas putida.
Además del poliuretano, el consorcio P4SB, que incluye el Centro Helmholtz de Investigación Ambiental-UFZ, también está probando la eficacia de los microbios para degradar los plásticos hechos de tereftalato de polietileno (PET), que se usa ampliamente en botellas de agua de plástico.
Heipieper dijo que el primer paso de cualquier investigación futura sobre Pseudomonas sp. TDA1 será para identificar los genes que codifican las enzimas extracelulares que son capaces de descomponer ciertos compuestos químicos en los poliuretanos a base de poliéster. Las enzimas extracelulares, también llamadas exoenzimas, son proteínas secretadas fuera de una célula que causan una reacción bioquímica.
Sin embargo, no existe un plan inmediato para diseñar estas u otras enzimas utilizando técnicas de biología sintética para la producción de bioplásticos. Eso podría implicar, por ejemplo, convertir genéticamente las bacterias en mini fábricas capaces de transformar compuestos químicos a base de petróleo en biodegradables para plásticos amigables con el planeta.
Heipieper dijo que se necesita más «conocimiento fundamental» como el recogido en el estudio actual antes de que los científicos puedan dar ese salto tecnológico y comercial.
