El descubrimiento de microbios capaces de digerir plásticos a bajas temperaturas | microbiología

Los científicos han descubierto microbios que pueden digerir plásticos a bajas temperaturas en los Alpes y el Ártico, lo que podría ser una herramienta valiosa para el reciclaje.

Ya se han encontrado muchos microorganismos que pueden hacer esto, pero por lo general solo funcionan a temperaturas superiores a los 30 °C (86 °F). Esto significa que su uso en la práctica industrial es muy costoso debido al calentamiento requerido. Esto también significa que su uso no es neutro en carbono.

Científicos del Instituto Federal Suizo WSL han descubierto microbios que pueden hacer esto a 15 grados centígrados, lo que podría conducir a un gran avance en el reciclaje microbiano. Sus hallazgos han sido publicados en la revista Fronteras en Microbiología.

El Dr. Joel Rothy de WSL y sus colegas tomaron muestras de 19 cepas de bacterias y 15 hongos que crecían en plástico libre o se enterraban intencionalmente en el suelo durante un año en Groenlandia, Svalbard y Suiza. Permitieron que los microbios crecieran como monocultivos en el laboratorio en la oscuridad a 15 grados centígrados y los probaron para ver si podían digerir diferentes tipos de plástico.

Los resultados mostraron que las cepas bacterianas pertenecen a 13 géneros en los phyla actinobacteria y proteobacteria, y los hongos pertenecen a 10 géneros en los phyla ascomycota y mucoromycota.

Los plásticos probados incluyeron polietileno no biodegradable (PE), poliéster y poliuretano biodegradable (PUR), así como dos mezclas biodegradables de tereftalato de adipato de polibutileno (PBAT) y ácido poliláctico (PLA).

Ninguna de las cepas pudo digerir el polietileno, incluso después de 126 días de incubación en estos polietilenos. Pero 19 cepas (56 %), incluidos 11 hongos y ocho bacterias, pudieron digerir poliuretano a 15 °C, mientras que 14 hongos y tres bacterias pudieron digerir mezclas plásticas de PBAT y PLA.

“Aquí mostramos que los nuevos taxones microbianos obtenidos de la ‘plastosfera’ de los suelos alpinos y árticos pudieron descomponer los plásticos biodegradables a 15°C. Estos organismos pueden ayudar a reducir los costos y la carga ambiental del proceso de reciclaje”, dijo Rothe. . “Plásticos enzimáticos”.

Fue sorprendente, dijo, que una fracción tan grande de las cepas probadas pudieran degradar al menos un tipo de plástico probado.

Los científicos también probaron los mejores y descubrieron que eran dos hongos desconocidos en los géneros neodevriesia y lachnellula, que pueden digerir todos los plásticos probados excepto el PE.

Si bien los plásticos solo han tenido un uso generalizado desde la década de 1950, los microbios pueden degradar los polímeros porque son similares a algunas de las estructuras que se encuentran en las células vegetales.

El Dr. Pete Fry, uno de los autores del estudio, explicó: “Se ha demostrado que los microbios producen una variedad de enzimas que degradan polímeros que están involucradas en la ruptura de las paredes celulares de las plantas. En particular, se informa que los hongos fitopatógenos degradan los poliésteres, debido a su capacidad para producir quitinasas.” , que se dirigen a los polímeros plásticos debido a su similitud con la cutina del polímero vegetal.

Los científicos solo probaron microbios a una temperatura, por lo que aún no han encontrado el mejor tipo para usar. Sin embargo, dicen que funciona bien entre 4 y 20 grados centígrados.

Fry dijo: “El próximo gran desafío será identificar las enzimas que degradan el plástico producidas por las cepas microbianas y optimizar el proceso para obtener grandes cantidades de proteínas. Además, es posible que se requiera una mayor modificación de las enzimas para mejorar propiedades como la proteína estabilidad.”