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El origen del primer plástico data de los años 60, como consecuencia de la búsqueda de un sustituto al marfil.

El conjunto de las propiedades del plástico lo convirtió en un material ideal para diferentes finalidades, por lo que su producción a nivel mundial incrementó enormemente, alcanzando, en 2018 los 359 millones de toneladas de producción.

Existen distintos tipos de plástico, puesto que se emplea para diferentes fines.

Destaca la importancia del PET, ya que es el poliéster más utilizado.

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Sin embargo, las propiedades que lo convierten en un material tan útil, lo convierten también en un material difícil de degradar de forma natural (ya que dicha degradación lleva años).

La degradación de los plásticos es de interés debido a los efectos adversos que provoca en el medio ambiente, siendo afectados tanto los ecosistemas terrestres, como los ecosistemas marinos.

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LOS EFECTOS NEGATIVOS DEL PLÁSTICO: LOS RESIDUOS

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LOS EFECTOS NEGATIVOS DEL PLÁSTICO: LOS RESIDUOS

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Los plásticos no solo dejan residuos macroscópicos (visibles a simple vista), sino que también deja residuos microscópicos o microplásticos.

Los microplásticos  son plásticos que pueden ser ingeridos por los animales (peces), quedarse en su sistema digestivo o pasar a sus tejidos y, posteriormente, ser ingeridos por el ser humano.

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OTRAS PROBLEMÁTICAS QUE TRAE EL PLÁSTICO

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OTRAS PROBLEMÁTICAS QUE TRAE EL PLÁSTICO

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También debemos mencionar:
-La presencia de microorganismos (algunos patógenos) capaces de colonizar los plásticos, dándose un término para dichas colonias: plastisfera.
-Los plásticos pueden ser tóxicos o cancerígenos, debido a los aditivos contenidos en los mismos, y que son liberados tanto en la fabricación, como en su posterior uso.

De esta forma, comprobamos que no solo es perjudicial para el medio ambiente, sino que también para la salud humana.

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El PET, tereftalato de polietileno, es la resina de polímero termoplástico más común de la familia del poliéster.
- Tiene buena resistencia química y térmica.

- Se obtiene mediante una reacción de policondensación entre el ácido tereftálico y el etilenglicol.

La naturaleza de sus moléculas y su alta cristalinidad le hace muy resistente a la biodegradación, por lo que solo se puede ‘infrarreciclar’, mediante un proceso químico donde se modifica su estructura molecular.

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PET y la Accion de Ideonella sakaisensis como solución

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PET y la Accion de Ideonella sakaisensis como solución

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El desarrollo de la biotecnología nos ha permitido descubrir una nueva vía de degradación mediante el uso de microorganismos. Destaca la acción de la bacteria Ideonella sakaisensis.

...identificaron una enzima 'ISF6_4831' que trabaja en presencia de agua y que era capaz de degradar el PET en una sustancia intermedia, que a su vez es degradada por una segunda proteína 'ISF6_0224', que es capaz de romper el intermediario hasta componentes más simples y benignos (desde un punto de vista ambiental), como el etilenglicol y el ácido tereftálico.

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Ideonella sakaisensis y las Investigaciones Actuales

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Ideonella sakaisensis y las Investigaciones Actuales

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En un estudio francés aún más reciente (que data de abril de este año), aislaron una enzima optimizada altamente eficiente que supera a todas las hidrolasas de PET de estudios anteriores.
Con la cepa 201-F6 de la bacteria Ideonella sakaiensis lograron en 10 horas, un mínimo de 90% de despolimerización de PET en monómeros.

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OTROS EJEMPLOS DE MICROORGANISMOS COMO SOLUCIÓN: Pestalotiopsis microspora

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OTROS EJEMPLOS DE MICROORGANISMOS COMO SOLUCIÓN: Pestalotiopsis microspora

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Es un hongo endófito (vive dentro de vegetales), descubierto en 2008 en el Parque Nacional Yasuní (Ecuador).

Es capaz de digerir poliuretano​ en condiciones aeróbicas y anaeróbicas. Su capacidad para degradar el poliuretano lo convierte en un organismo de interés en biorremediación, al poseer enzimas que permiten digerir este tipo de compuestos y convertirlos en su única fuente de carbono.

Observamos una placa de Petri con un cultivo de 'Pestalotiopsis microspora'

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Es un hongo que puede crecer en la superficie del poliuretano y, segregando enzimas, es capaz de destruir los enlaces químicos entre los polímeros.

Además de la actividad de las enzimas, el hongo también utiliza su micelio para romper las moléculas de plástico. Está influido por los niveles de pH o la temperatura.

Plástico degradado por A. Turbigensis

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Bacteria capaz de degradar productos como el tolueno o el estireno.

En 2014, cinco investigadores de la India consiguieron que las bacterias Pseudomonas putida degradaran -en sólo un mes- el 75,3% de los residuos de bolsas y botellas de plástico sometidos a tratamiento.

A día de hoy se siguen estudiando las propiedades de esta bacteria, modificándola con la finalidad de que pueda atacar plásticos como el PET y convertirlo en productos biodegradables.
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El descubrimiento  de estos microorganismos es de una gran relevancia, ya que sus enzimas (que siguen siendo estudiadas y modificadas) tienen un costo correspondiente al 4% del costo del petróleo crudo necesario para producir una cantidad comparable de botellas de plástico nuevas.

Para reducir la producción de plástico existen alternativas como la fabricación de plásticos biodegradables a partir de materias primas orgánicas como son los propios hongos.

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Ideonella sakaisensis 201-F6

Clasificación:

-Especie: Ideonella sakaiensis
-Género: Ideonella
-Familia: Comamonadaceae
-Orden: Burkholderiales
-Clase: Betaproteobacteria
-Filo: Proteobacteria
-Dominio: Bacteria

Son gram(-) Aeróbicas, No forman esporas. Sus células tienen forma de bastón.

Es citocromo oxidasa y catalasa positiva.

Descubrimiento: 2016 , Sakai (Japón), en una planta de reciclaje de botellas de PET.

Cuenta con un juego de enzimas jamás visto hasta la naturaleza

Convierte al PET en su fuente principal de carbono.

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Existen especies animales como el gusano de la cera y el gusano de la harina capaces de descomponer el plástico en cuestión de horas gracias a las bacterias existentes en su intestino.

El gusano de la harina (larva del escarabajo Tenebrio molitor) ingirió en un periodo de 16 días, el 47,7% del carbono de la espuma de poliestireno, convirtiéndolo en CO2 y el resto se extrajo como fécula y biomasa.

También han descubierto que existen microalgas autóctonas cuyas enzimas debilitan los enlaces químicos del polímero del plástico por lo  que pueden contribuir a la biodegradación de desechos de plástico en el medio marino.