Las bacterias del estómago de las vacas, alternativa para descomponer residuos plásticos

Cada vez hay más residuos plásticos en Europa. En la actualidad, hay casi 26 millones de toneladas de basura repartidos por todo el medio ambiente, de los cuales alrededor del 15 % está compuesto de poliéster.

La concienciación entre la población y las prohibiciones gubernamentales sobre los artículos de plástico de un solo uso están impulsando avances para prevenir este problema mediante el reciclaje y la reutilización del plástico. Sin embargo, muchas soluciones comunes consumen mucha energía, no son muy sostenibles debido al uso de productos químicos tóxicos y, por ejemplo, no pueden descomponer el plástico de las corrientes de desechos mixtos.

“El plástico es difícil de dividir, pero su estructura es en muchos aspectos similar a la de los poliésteres naturales como la cutina, uno de los componentes principales de la célula vegetal. La cutina se puede encontrar en la pila de abono donde se descompone mediante enzimas naturales. Eso nos dio la idea de buscar enzimas también en otros lugares”, cuenta Doris Ribitsch, una de las investigadoras del estudio sobre la eficacia de bacterias ruminales para descomponer residuos plásticos.

Dado que el alimento de las vacas ya contiene poliésteres vegetales naturales, que son descompuestos y digeridos por el líquido del rumen, el grupo de científicos investigó sobre la composición microbiana del líquido del rumen y su posible uso para descomponer materiales plásticos. 

“Una enorme comunidad microbiana vive en el rumen, que es responsable de digerir los alimentos en los animales. Por lo tanto, sospechamos que algunas actividades biológicas también podrían usarse para la hidrólisis de tipos de plástico ", añade Ribitsch.

Para llevar a cabo el estudio, los investigadores examinaron tres tipos de poliésteres: uno, comúnmente conocido como PET, es un polímero sintético que se usa a menudo en textiles y embalajes. Los otros dos eran un plástico biodegradable que se utiliza a menudo en bolsas de plástico compostables (PBAT) y un material de base biológica elaborado a partir de materias primas renovables.

Para obtener los microorganismos a analizar, se obtuvo fluido ruminal de animales de matadero. Posteriormente, pusieron este líquido en contacto con los tres tipos de plástico probados para determinar la eficacia con la que el plástico podría romperse.

Los innovadores resultados mostraron que los tres plásticos pueden ser degradados por los microorganismos que se encuentran en el estómago de las vacas.

Los expertos encontraron que el líquido del rumen era muy efectivo en esta labor, lo que podría indicar que la comunidad microbiana tiene una ventaja sinérgica en la descomposición de los plásticos.

“En la naturaleza, moléculas complejas como la lignina, un componente de la madera, se descomponen mediante cascadas de enzimas, una colaboración entre varios microorganismos. Suponemos que varias enzimas aisladas del rumen de vacuno también deberán trabajar juntas para garantizar que el poliéster se descomponga por completo", señalan. 

Este trabajo de investigación se ha realizado hasta ahora a escala de laboratorio. No obstante, "debido a las grandes cantidades de rumen que se acumulan en los mataderos todos los días, sería fácil imaginar la ampliación", comenta Ribitsch.

Sin embargo, aclara que todavía habrá un largo camino por recorrer desde el fluido del rumen hasta la degradación industrial del plástico a gran escala. Las comunidades microbianas como un recurso potencial de reciclaje de plástico ecológico aún no se han investigado lo suficiente. “En otros proyectos tenemos que examinar las enzimas para determinar su actividad y especificidad: ¿Cuándo y en qué condiciones están activas las enzimas? ¿Qué mezcla de enzimas funciona con mayor eficacia?, se pregunta la investigadora.