IDENTIFICAN EN LA UNAM MICROORGANISMOS CAPACES DE DEGRADAR POLIURETANO CON MAYOR EFICIENCIA
_ Se trata de hongos, bacterias y consorcios microbianos presentes en el ambiente, señaló Herminia Loza Tavera, de la Facultad de QuÃmica
El hule espuma de los colchones, el de las suelas de zapatos y tenis, o el que se utiliza para lavar los trastes, está hecho de uno de los plásticos de más alta resistencia a la degradación y con pocas posibilidades de reciclaje, lo que ha llevado a su irremediable acumulación en los basureros. Ahora, el grupo de Herminia Loza Tavera, de la Facultad de QuÃmica (FQ) de la UNAM, ha identificado microorganismos, presentes en el ambiente, capaces de degradarlo con mayor eficacia.
Los universitarios detectaron que hongos filamentosos no sólo son capaces de crecer en el poliuretano, sino que, bajo un tratamiento especial, logran degradarlo en niveles que alcanzan más de 50 por ciento. “Es un gran avance en comparación de lo que se habÃa reportado en otros artÃculos cientÃficos a escala internacional, que es de 25 a 30 por cientoâ€, informó la cientÃfica.
En conferencia de medios, explicó que adicionalmente han encontrado bacterias capaces de degradar varios tipos de poliuretano, en las cuales se han reconocido proteÃnas involucradas con esa capacidad de degradación; y consorcios bacterianos, también con efectos sobre esos plásticos.
Loza Tavera recordó que los plásticos tienen 150 años de existencia en el planeta; se trata de materiales que han venido a sustituir materias primas que se utilizaron en otros momentos, como madera o metales. En 2013 su producción mundial alcanzó 299 millones de toneladas; tan solo en Europa fue de 57 millones de toneladas, de las cuales 17 por ciento fueron poliuretanos.
Hay materiales plásticos de todo tipo, como el polietileno o el poliestireno, resaltó. Algunos pueden ser reciclados fácilmente, otros, como el poliuretano, no. Éste es un plástico muy versátil que se utiliza en la fabricación de infinidad de productos, desde barnices hasta ropa de licra; su presencia en el planeta data de hace 60 años.
Debido a que en nuestro paÃs ese material termina en los basureros, los universitarios trabajan en la alternativa de la biodegradación, que es un proceso por el cual los microorganismos transforman o alteran –a través de acciones metabólicas o enzimáticas– la estructura de quÃmicos introducidos al ambiente.
Antes de los integrantes de la FQ, ya se habÃan descubierto microorganismos que pueden degradar el poliuretano, pero con una eficiencia muy baja. “En laboratorio estamos interesados en buscar microorganismos con esas capacidades para tratar de mejorarlasâ€, remarcó.
Hongos y bacterias
Los microorganismos se aislaron a partir de muestras de aire y tierra, asà como del propio plástico en proceso de degradación presente en basureros (bordos de Xochiaca y Poniente). Se colocaron en medios de cultivo que contenÃan barniz de poliuretano como modelo para estudiar la biodegradación.
De ese modo se aislaron las bacterias, los consorcios microbianos y los hongos filamentosos con capacidad de crecer en un medio con ese plástico como única fuente de carbono.
Los hongos –que fueron capaces de aclarar un medio que contenÃa barniz de poliuretano– fueron identificados con técnicas de biologÃa molecular y “demostramos que son capaces de atacar el barniz afectando los grupos funcionales más importantes del polÃmeroâ€.
Hasta ahora se han logrado aislar las actividades enzimáticas responsables de la degradación; mediante varias técnicas bioquÃmicas y analÃticas se determinó que una proteÃna es la que tiene la capacidad de atacar al plástico.
“La estudiamos para lograr que sea más eficiente. Tratamos de clonar el gen que codifica a esta actividad enzimática que ya identificamos, con el objetivo de hacer hongos más ‘degradadores’ del plásticoâ€, abundó la especialista de la UNAM.
La cientÃfica consideró que con este trabajo será posible desarrollar procesos que permitan establecer un sistema para degradar biotecnológicamente al poliuretano. Esta investigación es básica; el proceso biotecnológico aún no se ha implementado, pues se necesitan más recursos humanos y económicos para seguir trabajando.
En cuanto a las bacterias, el grupo de Loza Tavera identificó que una perteneciente al género Alicycliphilus es capaz de crecer en ese medio y degradarlo. “Está emparentada con otras que ya habÃan sido reportadas, pero que son incapaces de crecer en el polÃmeroâ€.
Han demostrado que ésta puede atacar los enlaces que constituyen el plástico (uretano, éster y éter), y recientemente reportaron que otra cepa es capaz de atacar poliuretanos sólidos de tipo comercial.
Para descubrir qué proteÃnas actúan sobre el polÃmero para degradarlo, desarrollaron una estrategia de mutagénesis, con la que encontraron que también hay bacterias que no crecen en el polÃmero, es decir, mutantes incapaces de dañarlo. Igual que con los hongos, se pretende obtener bacterias con mayor capacidad de degradación.
Asimismo, han aislado bacterias juntas, consorcios, que pueden crecer en un barniz de poliéter-poliuretano, que es más recalcitrante de degradar que poliéster-poliuretano, y se ha demostrado que sà tienen efecto sobre el material.
Interesados en cuál era la población bacteriana que formaba a esa población, “hicimos varios trabajos de biologÃa molecular y definimos que existen varios géneros de bacterias que atacan a los polÃmerosâ€, entre ellas algunas reportadas, como Achromobacter o Acinetobacter, con capacidad de degradar compuestos genobióticos o contaminantes del ambiente. También en este caso hay interés por estudiar las actividades enzimáticas que expresan las bacterias para degradar los plásticos.
Los hongos son más rápidos que las bacterias, “quizá por la forma de su crecimiento, pero las bacterias hacen cosas distintas, asà que sus actividades son complementarias y se estudiarán en su conjunto para ver si la degradación es mayorâ€, finalizó la experta.
El hule espuma de los colchones, el de las suelas de zapatos y tenis, o el que se utiliza para lavar los trastes, está hecho de uno de los plásticos de más alta resistencia a la degradación y con pocas posibilidades de reciclaje, lo que ha llevado a su irremediable acumulación en los basureros. Ahora, el grupo de Herminia Loza Tavera, de la Facultad de QuÃmica (FQ) de la UNAM, ha identificado microorganismos, presentes en el ambiente, capaces de degradarlo con mayor eficacia.
Los universitarios detectaron que hongos filamentosos no sólo son capaces de crecer en el poliuretano, sino que, bajo un tratamiento especial, logran degradarlo en niveles que alcanzan más de 50 por ciento. “Es un gran avance en comparación de lo que se habÃa reportado en otros artÃculos cientÃficos a escala internacional, que es de 25 a 30 por cientoâ€, informó la cientÃfica.
En conferencia de medios, explicó que adicionalmente han encontrado bacterias capaces de degradar varios tipos de poliuretano, en las cuales se han reconocido proteÃnas involucradas con esa capacidad de degradación; y consorcios bacterianos, también con efectos sobre esos plásticos.
Loza Tavera recordó que los plásticos tienen 150 años de existencia en el planeta; se trata de materiales que han venido a sustituir materias primas que se utilizaron en otros momentos, como madera o metales. En 2013 su producción mundial alcanzó 299 millones de toneladas; tan solo en Europa fue de 57 millones de toneladas, de las cuales 17 por ciento fueron poliuretanos.
Hay materiales plásticos de todo tipo, como el polietileno o el poliestireno, resaltó. Algunos pueden ser reciclados fácilmente, otros, como el poliuretano, no. Éste es un plástico muy versátil que se utiliza en la fabricación de infinidad de productos, desde barnices hasta ropa de licra; su presencia en el planeta data de hace 60 años.
Debido a que en nuestro paÃs ese material termina en los basureros, los universitarios trabajan en la alternativa de la biodegradación, que es un proceso por el cual los microorganismos transforman o alteran –a través de acciones metabólicas o enzimáticas– la estructura de quÃmicos introducidos al ambiente.
Antes de los integrantes de la FQ, ya se habÃan descubierto microorganismos que pueden degradar el poliuretano, pero con una eficiencia muy baja. “En laboratorio estamos interesados en buscar microorganismos con esas capacidades para tratar de mejorarlasâ€, remarcó.
Hongos y bacterias
Los microorganismos se aislaron a partir de muestras de aire y tierra, asà como del propio plástico en proceso de degradación presente en basureros (bordos de Xochiaca y Poniente). Se colocaron en medios de cultivo que contenÃan barniz de poliuretano como modelo para estudiar la biodegradación.
De ese modo se aislaron las bacterias, los consorcios microbianos y los hongos filamentosos con capacidad de crecer en un medio con ese plástico como única fuente de carbono.
Los hongos –que fueron capaces de aclarar un medio que contenÃa barniz de poliuretano– fueron identificados con técnicas de biologÃa molecular y “demostramos que son capaces de atacar el barniz afectando los grupos funcionales más importantes del polÃmeroâ€.
Hasta ahora se han logrado aislar las actividades enzimáticas responsables de la degradación; mediante varias técnicas bioquÃmicas y analÃticas se determinó que una proteÃna es la que tiene la capacidad de atacar al plástico.
“La estudiamos para lograr que sea más eficiente. Tratamos de clonar el gen que codifica a esta actividad enzimática que ya identificamos, con el objetivo de hacer hongos más ‘degradadores’ del plásticoâ€, abundó la especialista de la UNAM.
La cientÃfica consideró que con este trabajo será posible desarrollar procesos que permitan establecer un sistema para degradar biotecnológicamente al poliuretano. Esta investigación es básica; el proceso biotecnológico aún no se ha implementado, pues se necesitan más recursos humanos y económicos para seguir trabajando.
En cuanto a las bacterias, el grupo de Loza Tavera identificó que una perteneciente al género Alicycliphilus es capaz de crecer en ese medio y degradarlo. “Está emparentada con otras que ya habÃan sido reportadas, pero que son incapaces de crecer en el polÃmeroâ€.
Han demostrado que ésta puede atacar los enlaces que constituyen el plástico (uretano, éster y éter), y recientemente reportaron que otra cepa es capaz de atacar poliuretanos sólidos de tipo comercial.
Para descubrir qué proteÃnas actúan sobre el polÃmero para degradarlo, desarrollaron una estrategia de mutagénesis, con la que encontraron que también hay bacterias que no crecen en el polÃmero, es decir, mutantes incapaces de dañarlo. Igual que con los hongos, se pretende obtener bacterias con mayor capacidad de degradación.
Asimismo, han aislado bacterias juntas, consorcios, que pueden crecer en un barniz de poliéter-poliuretano, que es más recalcitrante de degradar que poliéster-poliuretano, y se ha demostrado que sà tienen efecto sobre el material.
Interesados en cuál era la población bacteriana que formaba a esa población, “hicimos varios trabajos de biologÃa molecular y definimos que existen varios géneros de bacterias que atacan a los polÃmerosâ€, entre ellas algunas reportadas, como Achromobacter o Acinetobacter, con capacidad de degradar compuestos genobióticos o contaminantes del ambiente. También en este caso hay interés por estudiar las actividades enzimáticas que expresan las bacterias para degradar los plásticos.
Los hongos son más rápidos que las bacterias, “quizá por la forma de su crecimiento, pero las bacterias hacen cosas distintas, asà que sus actividades son complementarias y se estudiarán en su conjunto para ver si la degradación es mayorâ€, finalizó la experta.
