Federico Paredes, analista agroambiental.
Esta lucha mundial contra los residuos plásticos parece no tener fin; es algo así como “una lucha sin cuartel”.
Resulta que investigadores chinos, en vez de andar buscando soluciones para procesar los plásticos en sitios complicados, se han dado a la tarea de analizar el suelo que está inmediatamente debajo de láminas de polietileno que cubren ciertos cultivos, como los que protegen las eras de las fresa en las faldas del Volcán Poás.
En esa búsqueda han encontrado un microorganismo que logra degradar el polietileno, considerado uno de los contaminantes más persistentes del mundo. Se trata de una bacteria con capacidad para romper las moléculas de plásticos de diferente grosor.
Durante años, los restos de material plástico agrícola enterrados en los campos se han considerado un problema difícil de resolver. Después de cada cosecha, pequeñas pedazos de estas láminas permanecen mezcladas con la tierra, que se van acumulando temporada tras temporada.
Dicen que, “No hay mal, que por bien no venga”, y de esta manera lo que parecía ser un desafío ambiental ha terminado convirtiéndose en una formidable oportunidad para la investigación científica, ya que este hallazgo abre una nueva ventana de estudio en la búsqueda de soluciones biológicas frente a la contaminación polietilénica.
Estamos en un mundo “plastificado” ya que el polietileno está presente en bolsas, embalajes, envases y en las láminas plásticas utilizadas para cubrir cultivos agrícolas. Precisamente su éxito industrial se debe precisamente a aquello que hoy representa un problema ambiental: su extraordinaria resistencia.
Los microbiólogos han determinado que las largas cadenas de carbono que forman este material, apenas muestran puntos vulnerables para los microorganismos o los procesos naturales de degradación. En condiciones normales, puede permanecer durante décadas o incluso siglos en el medio ambiente antes de degradarse.
En la agricultura intensiva, especialmente en cultivos protegidos y zonas con uso permanente de cobertura plástica, pequeñas partículas de este material terminan incorporándose al suelo. Aquí entran en escena los microplásticos, que como hemos anotado, son capaces de desplazarse por el agua, acumularse en ecosistemas terrestres e incluso llegar a determinados alimentos, y al propio metabolismo humano.
Los investigadores del gigante asiático obviaron buscar microorganismos en vertederos o en zonas altamente contaminadas, y decidieron observar un entorno mucho más cotidiano: el suelo situado justo debajo de los plásticos agrícolas.
Establecieron una hipótesis sencilla. Si durante décadas ciertos microorganismos han podido convivir con fragmentos de polietileno, era posible que algunos de ellos hayan desarrollado algunos mecanismos para aprovecharlo como fuente de energía.
En este proceso recogieron muestras de suelo de explotaciones agrícolas de la provincia china de Zhejiang. Luego las cultivaron en condiciones de laboratorio donde el plástico era prácticamente el único recurso disponible.
El desenlace fue interesante. Entre los microorganismos supervivientes aparecieron varias bacterias del género Bacillus, conocidas por su capacidad para degradar materiales orgánicos complejos. Una de ellas destacó claramente sobre las demás.
La gran protagonista es la Bacillus PE4, que se ha convertido en una pequeña aliada contra los residuos plásticos. Esta cepa logró reducir aproximadamente un 5% del peso de finas películas de polietileno en apenas 30 días. A lo mejor esta cifra no es que nos entusiasme mucho, pero resulta notable cuando se compara con la lentitud extrema de degradación que presenta este material en condiciones naturales.
En todo este proceso de investigación se notó que las observaciones microscópicas mostraron fisuras, cavidades y daños superficiales sobre el plástico. No se trataba de un deterioro provocado por la radiación solar, el calor o productos químicos agresivos. La transformación estaba asociada directamente a la actividad bacteriana.
Más adelante los investigadores optimizaron diversos factores, por ejemplo, el pH, la concentración bacteriana y el tratamiento previo del plástico mediante calor. Fue de esta manera como los resultados mejoraron significativamente.
Bajo condiciones favorables, la degradación alcanzó aproximadamente un 28% en 100 días, una cifra que empieza a resultar interesante desde el punto de vista tecnológico.
Para afinar aún más el papel de las enzimas en la degradación del plástico, estos científicos echaron mano de la ingeniería genética al introducir en estas bacterias unas enzimas extracelulares producidas por la misma bacteria.
Llama poderosamente la atención que algunas de estas moléculas están relacionadas con mecanismos utilizados habitualmente para descomponer materiales vegetales ricos en carbono, como la madera o la materia orgánica compleja.
Desde una perspectiva química, ciertas estructuras presentes en el polietileno comparten características estructurales con algunos compuestos naturales, lo cual podría explicar por qué determinados microorganismos consiguen acondicionar herramientas evolutivas ya existentes, para atacar materiales sintéticos creados por el ser humano.
