LEÓN
Plásticos ‘verdes’ con múltiples aplicaciones
Investigadores de la ULE desarrollan plásticos a medida que no contaminan el medio ambiente | Se obtienen a partir de bacterias que, además, los pueden hacer desaparecer.
Olga Pereira, Luis Getino, José María Luengo, Elías Rodríguez y Carmen Humanes. EL MUNDO
Son elementos indeseables para el medio ambiente pero omnipresentes. Eliminar los plásticos del día a día va a ser una revolución compleja donde todas las personas tienen que remar en la misma dirección. Y es que forman parte de cualquier rutina. Se usan y se tiran. Su destino: los océanos, convertidos en sucias corrientes cargadas de este tipo de desechos contaminantes. Perturban y tienen un resultado peligroso y devastador: el cambio climático.
Ponerlos coto puede ayudar a revertir la situación, sin embargo, es importante concienciar a la población a la vez que se investiga e innova. Con esta premisa en mente, investigadores de la Universidad de León (ULE) han desarrollado plásticos que no contaminan. Se obtienen a partir de bacterias que, además, pueden hacerlos desaparecer.
«Son sintetizados por algunas bacterias en condiciones de exceso de nutrientes. Cuando las condiciones nutricionales están por encima de las necesidades de las bacterias, estas acumulan esos plásticos como material de reserva dentro de las células para cuando las condiciones sean menos óptimas y les falte alimento. En ese momento, las bacterias comienzan a movilizar y degradar esas moléculas para mantenerse», explica José María Luengo, investigador principal del proyecto.
Al margen de su biodegradabilidad, lo interesante en este producto, añade el profesor Elías Rodríguez, es que mediante la variación del tipo de nutrientes que se les suministren, la modificación genética de los organismos productores y una ingeniería del metabolismo de las células se pueden conseguir plásticos con distintas propiedades físicas y, por lo tanto, con distintas aplicaciones.
La acumulación de este tipo de polímeros como gránulos en el interior de una bacteria fue descrita por el microbiólogo francés Maurice Lemoigne en los años 20 del siglo pasado. No obstante, durante muchos años esto fue considerado como una peculiaridad metabólica en algunas bacterias sin mayor trascendencia social. Fue a partir de las últimas décadas del siglo XX cuando se determinaron las particularidades de distintas bacterias para acumular diferentes tipos de plásticos bacterianos, genéricamente denominados polihidroxialcanoatos.
Desde entonces, este equipo leonés ha determinado las condiciones óptimas para la producción de esos plásticos en esa bacteria y la ha modificado genéticamente con dos fines en particular: maximizar la producción de esos polímeros y producir plásticos con peculiaridades químicas que afecten tanto a sus propiedades físicas como a su posible utilización.
Respecto a las ventajas, Luengo afirma que son biodegradables. En 2018, se han producido 359 millones de toneladas de plásticos de origen químico. Desde 2002, la tasa de crecimiento anual promedio se ha estimado en 1,5%, incluso durante la reciente crisis económica mundial. Solo en 2018, se han generado 29,1 millones de toneladas de desechos plásticos, de los cuales la cuarta parte se ha liberado al medio ambiente. «Este tipo de plásticos causa un impacto colosal en los hábitats marinos, aunque no se limita a estos entornos», apunta Rodríguez, quien comenta que cantidades significativas de desechos plásticos contribuyen a la contaminación a gran escala de los océanos, movilizando a la opinión pública con términos como el ‘Gran Parche de Basura del Pacífico’ y el ‘Vórtice de la Basura’.
En este sentido, asegura que los desechos plásticos marinos son la causa directa del daño e incluso la muerte de los animales marinos y aves, ya sea porque están atrapados en ellos o porque confunden el plástico con los alimentos. La amplia distribución de microplásticos en la cadena alimentaria, con efectos aún desconocidos sobre la biodiversidad y la salud humana, son temas cada vez más recurrentes en la literatura.
«Este efecto nocivo sobre el medio ambiente se agrava aún más debido al hecho de que tanto durante el proceso de su síntesis química como durante su degradación se liberan moléculas que generalmente son muy tóxicas para la mayoría de los seres vivos. Además, los gránulos de plástico contienen contaminantes orgánicos persistentes absorbidos que no solo representan una agresión ambiental, sino que también tienen una naturaleza cancerígena, mutagénica y teratogénica», alerta el investigador principal del proyecto.
Por lo tanto, la utilización de plásticos biodegradables paliaría, y en último término podría evitar, este problema medioambiental que podría estar asociado a riesgos específicos sobre la salud de los seres humanos y sobre la biodiversidad planetaria, declara el profesor de la ULE para, más tarde, agregar que la principal dificultad es el alto coste de producción. Sin embargo, sostiene que estructuras peculiares podrían tener «un gran impacto» en campos específicos como la sanidad donde, debido a su biocompatibilidad, pueden ser utilizados en la fabricación de dispositivos ortopédicos, prótesis, stents e incluso como soportes para el crecimiento dinámico de tejidos para trasplantes.
Para lograr que la producción sea económicamente tan competitiva como la de los plásticos derivados del petróleo, se debe conseguir una disminución efectiva de los costes asociados a su producción. Rodríguez relata que a lo largo de las dos últimas décadas se han llevado a cabo muchos esfuerzos orientados a su reducción, entre los que se incluyen el uso de cepas superproductoras obtenidas mediante ingeniería genética, capaces de lograr una eficaz conversión de los diferentes precursores en el correspondiente plástico, uno de los campos en los que el grupo de investigación ha aportado «un avance significativo»; la optimización de las condiciones de fermentación con objeto de incrementar al máximo los rendimientos de producción y de recuperación de los polímeros, y el desarrollo de estrategias de cultivo eficientes y el uso de sustratos baratos como el glicerol, la celulosa, el almidón o incluso residuos industriales.