Los universitarios detectaron que hongos filamentosos no sólo son capaces de crecer en el poliuretano, sino que, bajo un tratamiento especial, logran degradarlo en niveles que alcanzan más de 50 por ciento
Ciudad de México.— El hule espuma de los colchones, el de las suelas de zapatos y tenis, o el que se utiliza para lavar los trastes, está hecho de uno de los plásticos de más alta resistencia a la degradación y con pocas posibilidades de reciclaje, lo que ha llevado a su irremediable acumulación en los basureros.
Ante esta situación, el grupo de Herminia Loza Tavera, de la Facultad de Química (FQ) de la UNAM, se dio a la tarea de buscar una solución, por lo que ha identificado microorganismos, presentes en el ambiente, capaces de degradarlo con mayor eficacia.
Los universitarios detectaron que hongos filamentosos no sólo son capaces de crecer en el poliuretano, sino que, bajo un tratamiento especial, logran degradarlo en niveles que alcanzan más de 50 por ciento. “Es un gran avance en comparación de lo que se había reportado en otros artículos científicos a escala internacional, que es de 25 a 30 por ciento”, informó la científica.
En conferencia de medios, explicó que adicionalmente han encontrado bacterias capaces de degradar varios tipos de poliuretano, en las cuales se han reconocido proteínas involucradas con esa capacidad de degradación, y consorcios bacterianos, también con efectos sobre esos plásticos.
Loza Tavera recordó que los plásticos tienen 150 años de existencia en el planeta; se trata de materiales que han venido a sustituir materias primas que se utilizaron en otros momentos, como madera o metales. En 2013 su producción mundial alcanzó 299 millones de toneladas; tan sólo en Europa fue de 57 millones de toneladas, de las cuales 17 por ciento fueron poliuretanos.
Hay materiales plásticos de todo tipo, como el polietileno o el poliestireno, resaltó. Algunos pueden ser reciclados fácilmente, otros, como el poliuretano, no. Éste es un plástico muy versátil que se utiliza en la fabricación de infinidad de productos, desde barnices hasta ropa de licra; su presencia en el planeta data de hace 60 años.
Debido a que en nuestro país ese material termina en los basureros, los universitarios trabajan en la alternativa de la biodegradación, que es un proceso por el cual los microorganismos transforman o alteran —por medio de acciones metabólicas o enzimáticas— la estructura de químicos introducidos al ambiente.
Antes de los integrantes de la FQ, ya se habían descubierto microorganismos que pueden degradar el poliuretano, pero con una eficiencia muy baja. “En laboratorio estamos interesados en buscar microorganismos con esas capacidades para tratar de mejorarlas”, remarcó Loza Tavera.
Hongos y bacterias
Los microorganismos se aislaron a partir de muestras de aire y tierra, así como del propio plástico en proceso de degradación presente en basureros (bordos de Xochiaca y Poniente). Se colocaron en medios de cultivo que contenían barniz de poliuretano como modelo para estudiar la biodegradación.
De ese modo se aislaron las bacterias, los consorcios microbianos y los hongos filamentosos con capacidad de crecer en un medio con ese plástico como única fuente de carbono.
Los hongos —que fueron capaces de aclarar un medio que contenía barniz de poliuretano— fueron identificados con técnicas de biología molecular y “demostramos que son capaces de atacar el barniz afectando los grupos funcionales más importantes del polímero”.
Hasta ahora se ha logrado aislar las actividades enzimáticas responsables de la degradación; mediante varias técnicas bioquímicas y analíticas se determinó que una proteína es la que tiene la capacidad de atacar al plástico.
“La estudiamos para lograr que sea más eficiente. Tratamos de clonar el gen que codifica a esta actividad enzimática que ya identificamos, con el objetivo de hacer hongos más ‘degradadores’ del plástico”, abundó la especialista de la UNAM.
La científica consideró que con este trabajo será posible desarrollar procesos que permitan establecer un sistema para degradar biotecnológicamente al poliuretano. Esta investigación es básica; el proceso biotecnológico aún no se ha implementado, pues se necesitan más recursos humanos y económicos para seguir trabajando.
En cuanto a las bacterias, el grupo de Loza Tavera identificó que una perteneciente al género Alicycliphilus es capaz de crecer en ese medio y degradarlo. “Está emparentada con otras que ya habían sido reportadas, pero que son incapaces de crecer en el polímero.”
Los investigadores han demostrado que ésta puede atacar los enlaces que constituyen el plástico (uretano, éster y éter), y recientemente reportaron que otra cepa es capaz de atacar poliuretanos sólidos de tipo comercial.
Para descubrir qué proteínas actúan sobre el polímero para degradarlo, desarrollaron una estrategia de mutagénesis, con la que encontraron que también hay bacterias que no crecen en el polímero, es decir, mutantes incapaces de dañarlo. Igual que con los hongos, se pretende obtener bacterias con mayor capacidad de degradación.
Asimismo, han aislado bacterias juntas, consorcios, que pueden crecer en un barniz de poliéster-poliuretano, que es más recalcitrante de degradar que poliéster-poliuretano, y se ha demostrado que sí tienen efecto sobre el material.
Interesados en cuál era la población bacteriana que formaba a esa población, “hicimos varios trabajos de biología molecular y definimos que existen varios géneros de bacterias que atacan a los polímeros”, entre ellas algunas reportadas, como Achromobacter o Acinetobacter, con capacidad de degradar compuestos genobióticos o contaminantes del ambiente. También en este caso hay interés por estudiar las actividades enzimáticas que expresan las bacterias para degradar los plásticos.
Los hongos son más rápidos que las bacterias, “quizá por la forma de su crecimiento, pero las bacterias hacen cosas distintas, así que sus actividades son complementarias y se estudiarán en su conjunto para ver si la degradación es mayor”, finalizó la experta.
Fuente: UNAM, imagen
