Sorprendente: Insectos en todo el mundo están evolucionando para comer plástico

Un descubrimiento sorprendente muestra la escala de la contaminación plástica y revela enzimas que podrían impulsar el reciclaje. Los microbios en los océanos y los suelos de todo el mundo están evolucionando para comer plástico, según un estudio.

La investigación escaneó más de 200 millones de genes encontrados en muestras de ADN tomadas del medio ambiente y encontró 30.000 enzimas diferentes que podrían degradar 10 tipos diferentes de plástico.

El estudio es la primera evaluación global a gran escala del potencial de degradación del plástico de las bacterias y encontró que uno de cada cuatro de los organismos analizados portaba una enzima adecuada. Los investigadores encontraron que la cantidad y el tipo de enzimas que descubrieron coincidían con la cantidad y el tipo de contaminación plástica en diferentes lugares.

Los resultados “proporcionan evidencia de un efecto medible de la contaminación plástica en la ecología microbiana global”, dijeron los científicos.

Plástico en cada rincón del planeta

Millones de toneladas de plástico se vierten al medio ambiente cada año, y la contaminación ahora invade el planeta, desde la cima del Monte Everest hasta los océanos más profundos . Reducir la cantidad de plástico utilizado es vital, al igual que la recogida y el tratamiento adecuados de los residuos.

Pero muchos plásticos son actualmente difíciles de degradar y reciclar. El uso de enzimas para descomponerlos rápidamente en sus componentes básicos permitiría fabricar nuevos productos a partir de los antiguos, lo que reduciría la necesidad de producción de plástico virgen. La nueva investigación proporciona muchas enzimas nuevas para ser investigadas y adaptadas para uso industrial.

“Encontramos múltiples líneas de evidencia que respaldan el hecho de que el potencial de degradación del plástico del microbioma global se correlaciona fuertemente con las mediciones de la contaminación plástica ambiental, una demostración significativa de cómo el medio ambiente está respondiendo a las presiones que estamos ejerciendo sobre él”, dijo el profesor Aleksej Zelezniak. , en la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia.

Resultado inesperado

Jan Zrimec, también de la Universidad de Chalmers, dijo: “No esperábamos encontrar una cantidad tan grande de enzimas en tantos microbios y hábitats ambientales diferentes. Este es un descubrimiento sorprendente que realmente ilustra la magnitud del problema”.

La explosión de la producción de plástico en los últimos 70 años, de 2 millones de toneladas a 380 millones de toneladas al año, les dio a los microbios tiempo para evolucionar y lidiar con el plástico, dijeron los investigadores. El estudio, publicado en la revista Microbial Ecology , comenzó compilando un conjunto de datos de 95 enzimas microbianas que ya se sabe que degradan el plástico, que a menudo se encuentran en bacterias en vertederos de basura y lugares similares llenos de plástico.

Luego, el equipo buscó enzimas similares en muestras de ADN ambiental tomadas por otros investigadores de 236 lugares diferentes alrededor del mundo. Es importante destacar que los investigadores descartaron posibles falsos positivos al comparar las enzimas identificadas inicialmente con enzimas del intestino humano, que no se sabe que tenga enzimas que degraden el plástico.

Microbios que degradan plástico se multiplican

Aproximadamente 12.000 de las nuevas enzimas se encontraron en muestras oceánicas, tomadas en 67 lugares y a tres profundidades diferentes. Los resultados mostraron niveles consistentemente más altos de degradación de enzimas a niveles más profundos, coincidiendo con los niveles más altos de contaminación plástica que se sabe que existen en profundidades más bajas.

Las muestras de suelo se tomaron de 169 ubicaciones en 38 países y 11 hábitats diferentes y contenían 18.000 enzimas que degradan el plástico. Se sabe que los suelos contienen más plásticos con aditivos de ftalato que los océanos y los investigadores encontraron más enzimas que atacan estos químicos en las muestras terrestres.

Casi el 60% de las nuevas enzimas no encajaban en ninguna clase de enzimas conocida, dijeron los científicos, lo que sugiere que estas moléculas degradan los plásticos de formas que antes se desconocían.

“El siguiente paso sería probar las enzimas candidatas más prometedoras en el laboratorio para investigar de cerca sus propiedades y la tasa de degradación plástica que pueden lograr”, dijo Zelezniak. “A partir de ahí, podría diseñar comunidades microbianas con funciones de degradación específicas para tipos de polímeros específicos”.

Enzimas mutantes creadas en laboratorios

El primer error que come plástico se descubrió en un basurero japonés en 2016. Luego, los científicos lo modificaron en 2018 para tratar de aprender más sobre cómo evolucionó, pero inadvertidamente crearon una enzima que era aún mejor para descomponer botellas de plástico. Más ajustes en 2020 multiplicaron por seis la velocidad de degradación .

Otra enzima mutante fue creada en 2020 por la empresa Carbios que descompone botellas de plástico para reciclarlas en horas . Los científicos alemanes también han descubierto una bacteria que se alimenta del plástico poliuretano tóxico, que generalmente se vierte en los vertederos.

La semana pasada, los científicos revelaron que los niveles de microplásticos que se sabe que ingieren las personas a través de sus alimentos causaron daños a las células humanas en el laboratorio.

Por Damian Carrington. Artículo en inglés

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