Ante la insuficiencia de los sistemas convencionales de gestión de residuos , muchos científicos recurren a la naturaleza en busca de soluciones innovadoras para el problema de los residuos plásticos. Una vía prometedora es la degradación microbiana: aprovechar la capacidad natural de ciertas bacterias y hongos para descomponer los plásticos de maneras que las tecnologías actuales no pueden.
Por Julianne Megaw
Estos microbios producen enzimas especializadas (proteínas que realizan reacciones químicas ) capaces de romper las largas cadenas de moléculas ricas en carbono que forman la estructura de muchos polímeros plásticos. Utilizan el plástico eficazmente como fuente de alimento.
Históricamente, los científicos que buscan microbios que degradan el plástico se han centrado en entornos contaminados por plástico, como vertederos y suelos contaminados. Estos son puntos de partida lógicos, ya que la exposición prolongada a polímeros sintéticos puede fomentar el crecimiento de organismos capaces de utilizar estos materiales como fuente de alimento. Esta tendencia también se ha observado con otros contaminantes ambientales, como el petróleo y los pesticidas .
Este enfoque ha llevado al descubrimiento de varios microbios prometedores que pueden degradar el plástico. Entre los ejemplos más famosos se encuentra Ideonella sakaiensis , una bacteria identificada cerca de una planta de reciclaje de botellas de plástico en Japón.
Puede degradar completamente el tereftalato de polietileno (PET), el plástico más comúnmente utilizado en botellas y envases de alimentos. Descompone el PET en sus componentes básicos (inofensivos para el medio ambiente). Estos pueden ser utilizados como alimento por I. sakaiensis y otros organismos.
Pero los microbios que degradan el plástico no han desarrollado esta capacidad en respuesta a la contaminación por plástico. En cambio, los científicos están descubriendo y reutilizando funciones metabólicas que ya existen en la naturaleza. La capacidad de los microbios para descomponer el plástico es muy anterior a la invención de los propios plásticos .
Muchos microbios ya tienen la capacidad de descomponer polímeros naturales como la celulosa (fibras vegetales), la quitina (presente en hongos e insectos) y la cutina (presente en la superficie de las hojas). Estos materiales naturales comparten similitudes estructurales y químicas con los plásticos sintéticos. Esta coincidencia permite a los microbios reutilizar las enzimas existentes para combatir sustancias sintéticas.
La reciente investigación de mi equipo, publicada en la revista Polymer Degradation and Stability , respalda esta idea. En entornos no contaminados ricos en polímeros naturales (una turbera y compost doméstico), identificamos dos cepas bacterianas, Gordonia y Arthrobacter, que degradaron el polipropileno y el poliestireno en casi un 23 % y un 19,5 %, respectivamente, en tan solo 28 días. Fundamentalmente, esto se produjo sin ningún tratamiento previo, que a menudo se requiere para que los plásticos sean más susceptibles al ataque microbiano.
Aunque estas cifras puedan parecer modestas, se encuentran entre las tasas de biodegradación más altas jamás registradas para estos plásticos. Esto sugiere que no tenemos por qué limitarnos a sitios contaminados. Es posible que encontremos microbios con un excelente potencial para degradar plásticos en cualquier lugar.
Esto concuerda con otro estudio fascinante que muestra que los gusanos de cera (Galleria mellonella) pueden ingerir bolsas de plástico gracias a microbios intestinales específicos. Los gusanos de cera no consumen plástico de forma natural; son plagas comunes en las colmenas, donde se alimentan de panal. Sin embargo, estructuralmente, el panal es similar al polietileno, el componente principal de las bolsas de plástico.
¿Ahogándose en plástico?
Estos avances son emocionantes porque muestran cómo la naturaleza puede ofrecernos herramientas para lidiar con el problema del plástico que hemos creado.
El plástico es uno de los materiales más comunes en la Tierra. Ligero, duradero, económico de producir e infinitamente versátil, permea casi todos los aspectos de la vida moderna. En aplicaciones críticas como dispositivos y equipos médicos, su presencia no solo es conveniente, sino esencial. Muchas vidas dependen de él.
Pero en el contexto equivocado, las cualidades que hacen a los plásticos tan útiles y duraderos se convierten en su mayor defecto. La mayoría de los plásticos no se biodegradan fácilmente, sino que se acumulan en entornos naturales y se fragmentan gradualmente en microplásticos que pueden persistir durante siglos. Esto representa una amenaza a largo plazo para la naturaleza y la salud humana .
La producción mundial de plástico supera actualmente los 460 millones de toneladas anuales . Se estima que hasta la mitad de esta cantidad son artículos de un solo uso , que a menudo se utilizan solo unos instantes antes de ser desechados.
Si bien los usuarios diligentes de las instalaciones de reciclaje pueden asumir que la mayor parte de nuestro plástico efectivamente se recicla, la realidad es desoladora: la tasa de reciclaje global de plásticos es de solo el 9% .
Aproximadamente la mitad termina en vertederos, mientras que alrededor de una quinta parte se incinera, y otra quinta parte se gestiona de forma inadecuada, por lo que no se recicla, incinera ni se almacena de forma segura. Esto significa que puede acabar en ríos, lagos y océanos. El resultado: un planeta inundado de residuos sintéticos.
Dado que la producción y la eliminación de plásticos siguen superando nuestra capacidad de gestión, urge encontrar soluciones innovadoras y sostenibles. Conscientes de ello, las negociaciones en curso de la ONU para un tratado global sobre plásticos buscan construir una economía más circular para los plásticos y erradicar la contaminación por plásticos para 2040.
Si bien aún existen desafíos para mejorar las capacidades de biodegradación de los microorganismos a fin de convertirlos en una solución viable para la gestión de residuos a gran escala y la remediación ambiental, se están logrando avances de manera constante.
Los avances en ingeniería microbiana, descubrimiento de enzimas y microbiología ambiental están allanando el camino hacia sistemas de biodegradación de plásticos más eficientes y escalables. Gracias a la investigación y la inversión continuas, lo que antes era una posibilidad remota se ha convertido en un componente realista y prometedor de una estrategia más amplia para combatir la contaminación por plásticos.
Más información: Scott A. Coughlin et al., Colonización y degradación parcial de poliolefinas por Gordonia sp. y Arthrobacter sp. aisladas de humedales y compost, Degradación y estabilidad de polímeros (2025). DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2025.111558
Este artículo se republica de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.
