Al diseñar un material biodegradable compuesto por bacterias con capacidad de descomponerse al final de su vida útil, un equipo internacional de investigadores ha abierto un halo de esperanza ante uno de los problemas medioambientales más graves: la contaminación plástica.
El ‘plástico vivo’, tal y como lo definen los científicos en un estudio publicado este martes (30/04/2024) por la revista Nature Communications, es un material blando de poliuretano termoplástico que se puede utilizar comercialmente para fabricar calzado, alfombras, cojines o espumas con memoria. .
Está compuesto por esporas bacterianas de una cepa de ‘Bacillus subtilis’, una bacteria común del suelo que, al exponerse a los nutrientes presentes en el compost, germina y descompone este material plástico al final de su ciclo de vida.
“Esta es una propiedad inherente de estas bacterias”, explica uno de los autores, Jon Pokorski, profesor de nanoingeniería en 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 de hongos, que cumplen una función reproductiva, las esporas bacterianas tienen un escudo protector que permite a las bacterias sobrevivir en estado vegetativo.
Las bacterias ‘comen plástico’
Para fabricar el nuevo plástico biodegradable, los investigadores introdujeron esporas de ‘Bacillus subtilis’ y gránulos de poliuretano termoplástico en una máquina prensadora donde ambos componentes se mezclaron y fundieron a 135 grados centígrados.
Posteriormente, evaluaron la biodegradabilidad del material resultante colocándolo sobre restos de compost biológicamente activos y estériles a 37 grados centígrados, con una humedad relativa de 44 a 55%.
El agua y otros nutrientes del compost provocaron la germinación de esporas dentro del plástico, que cinco meses después de ser depositado se había biodegradado en un 90%.
“Lo más probable es que la mayoría de estos plásticos no terminen 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 él sería inofensiva”, ya que Bacillus subtilis es una cepa utilizada en probióticos y generalmente se considera inofensiva. para humanos y animales e incluso beneficioso para la salud de las plantas.
En este estudio, se modificaron esporas bacterianas para resistir las altas temperaturas necesarias para la producción de polímeros. “Hemos evolucionado las células una y otra vez hasta que llegamos 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 trabajan en optimizar el proceso para producir el plástico que se autodestruye al final de su vida útil en un escala industrial. .
