Microorganismos muestran potencial casi universal para degradar plásticos

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Un equipo de investigación de la Universidad de Turku, la Universitat Autònoma de Barcelona, La Salle-URL y el Institute of Science Tokyo (IST, Japón) ha identificado más de 600.000 proteínas microbianas con capacidad para degradar plásticos naturales y sintéticos, mostrando un potencial mucho mayor de lo que se conocía.

Representación esquemática de bacterias productoras de una enzima degradadora de un polímero de plástico. Crédito de la imagen: Pere Puigbó

La contaminación por plásticos supone una amenaza ambiental creciente, especialmente cuando partículas de micro- y nanoplásticos se acumulan en ecosistemas marinos, de agua dulce, terrestres e incluso polares. Aunque se conocen cientos de enzimas degradadoras en especies concretas, su distribución global y conservación evolutiva seguían siendo poco conocidas.

Un nuevo estudio de investigadores de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), La Salle-URL, la Universidad de Turku (UTU, Finlandia) y el Institute of Science Tokyo (IST, Japón) muestra que más del 95 % de las especies procariotas contienen al menos un gen capaz de degradar polímeros plásticos naturales o sintéticos, lo que revela una capacidad ecológica extraordinariamente extendida para responder a la contaminación por plásticos.

«Nuestros resultados muestran que el potencial de biodegradación del plástico no está limitado a unos pocos microbios especializados; es casi universal», explicó Pere Puigbò, investigador de la UAB y coautor del estudio. «Esto sugiere que las comunidades microbianas de todo el mundo ya poseen las herramientas moleculares necesarias para responder a la contaminación plástica».

El proyecto MicroWorld, en el que se enmarca el estudio, ha creado el recurso más completo hasta la fecha sobre biodegradación microbiana de plásticos: los Plastic‑Degrading Clusters of Orthologous Groups (PDCOG), una base de datos con 625.616 proteínas potencialmente degradadoras de plástico, clasificadas en 51 grupos ortólogos. Este catálogo global permite comprender mejor cómo bacterias y arqueas contribuyen a la degradación de microplásticos y nanoplásticos en distintos ecosistemas.

La adaptación ambiental determina la capacidad microbiana de degradar plásticos
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Los PDCOG agrupan proteínas relacionadas con la degradación de 11 polímeros naturales y 28 sintéticos. La distribución global de estos polímeros en 23 tipos de ambientes, —desde sedimentos oceánicos profundos hasta suelos, fuentes termales o regiones polares—muestra que el potencial de biodegradación está fuertemente influido por las condiciones ecológicas locales. Algunos hábitats, como los suelos o los ecosistemas endolíticos, presentan un notable enriquecimiento en enzimas degradadoras, lo que sugiere procesos de adaptación ecológica local.

«La capacidad microbiana de degradar plásticos no solo es amplia, sino que está claramente moldeada por el entorno», afirmó Kari Saikkonen (UTU), coautor del artículo.

Desde el punto de vista de los materiales y las aplicaciones, estos resultados muestran cómo la adaptación microbiana puede inspirar nuevas soluciones tecnológicas. Identificar qué enzimas prosperan en determinados hábitats y bajo presiones ecológicas concretas aporta una guía para diseñar materiales y tecnologías optimizados para condiciones ambientales locales.

«Este recurso ofrece una visión global del potencial de biodegradación que existe en la naturaleza. Entender cómo los microbios se adaptan a sus entornos permitirá diseñar materiales y soluciones biotecnológicas que estén alineados con los procesos naturales», afirmó Miho Nakamura (La Salle-URL/UTU/IST), coautora del trabajo.

Cita
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El estudio Plastic-degrading clusters of orthologous groups reveal near-universal biodegradation potential in prokaryotes (Los grupos de grupos ortólogos que degradan el plástico revelan un potencial de biodegradación casi universal en procariotas) fue publicado en la revista Environmental Technology & Innovation del grupo ScienceDirect. Autores: Shakira Mustari, Loan Tú Phạm, Kari Saikkonen, Miho Nakamura, Pere Puigbò.
El artículo Study: Microbes show almost universal potential for biodegrading plastics fue publicado en la sección de noticias de la Universidad de Turku, en Finlandia.