Un equipo
internacional de investigadores ha abierto un halo de esperanza frente a uno de
los problemas ambientales más graves, la contaminación por plástico, al diseñar
un material biodegradable compuesto de unas bacterias con la capacidad de
descomponerse al final de su vida útil.
El «plástico
vivo», como lo definen los científicos en un estudio recogido este martes por
revista Nature Communications, es un material de poliuretano
termoplástico blando que puede ser usado comercialmente para fabricar calzado,
alfombrillas, cojines o espumas con memoria.
Está compuesto de
esporas bacterianas de una cepa de Bacillus subtilis, una bacteria común
en el suelo que al exponerse a los nutrientes presentes en el compost, germina
y descompone este material plástico al final de su ciclo de vida.
«Se trata de
una propiedad inherente a estas bacterias”, explica uno de los autores, Jon
Pokorski, profesor de nanoingeniería de la Universidad de California en San
Diego.
Los
investigadores utilizaron esporas bacterianas debido a su resistencia a las
duras condiciones ambientales.
A diferencia de
las esporas fúngicas, que cumplen una función reproductora, las esporas
bacterianas poseen un escudo proteico protector que permite a las bacterias
sobrevivir en estado vegetativo.
Bacterias «come
plástico»
Para fabricar el
nuevo plástico biodegradable, los investigadores introdujeron esporas de Bacillus
subtilis y gránulos de poliuretano termoplástico en una máquina de prensado
donde ambos componentes se mezclaron y fundieron a 135 grados Celsius.
Posteriormente,
evaluaron la biodegradabilidad del material resultante colocándolo sobre restos
de compost biológicamente activos y estériles a 37 grados Celsius, con una
humedad relativa de un 44 al 55 %.
El agua y otros
nutrientes del compost desencadenaron la germinación de las esporas dentro del
plástico, que a los cinco meses de ser depositado se había biodegradado en el
90 %.
«Lo más
probable es que la mayoría de estos plásticos no acaben en instalaciones de
compostaje ricas en microbios. Así que esta capacidad de autodegradarse en un
entorno sin microbios adicionales hace que nuestra tecnología sea aún más
viable», añade Pokorski en un comunicado.
Los
investigadores reconocen que aún no han estudiado los restos del material
degradado pero creen que la “espora bacteriana persistente en el mismo sería
inofensiva”, ya que el Bacillus subtilis es una cepa utilizada en
probióticos y, en general, se considera inocua para humanos y animales y hasta
beneficiosa para la salud de las plantas.
En este estudio,
las esporas bacterianas fueron modificadas para soportar las altas temperaturas
necesarias para la producción de polímeros.
«Evolucionamos
las células una y otra vez hasta llegar a una cepa optimizada para tolerar el
calor», explica otro de los autores, Adam Feist, investigador de la misma
universidad.
Aunque el estudio
actual se centra en la producción de pequeñas cantidades del nuevo material
plástico a escala de laboratorio para ver su viabilidad, los investigadores
están trabajando en la optimización del proceso para producir el plástico que
se autodestruye al final de su vida útil a escala industrial.
EFE
