Identifican hongos eficaces que se alimentan de plásticos en ecosistemas de agua dulce

Contrariamente a las hipótesis anteriores, no fue necesario pretratar los plásticos

01.07.2024
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La presencia de plásticos en nuestro medio ambiente es una carga cada vez mayor para la naturaleza y nuestra salud. Científicos del Instituto Leibniz de Ecología de Aguas Dulces y Pesca Continental (IGB) y de la Universidad de Potsdam han identificado hongos aislados de ecosistemas de agua dulce capaces de degradar eficazmente polímeros plásticos de poliuretano, polietileno y caucho de neumáticos. En contra de lo que se pensaba hasta ahora, no fue necesario pretratar los plásticos. El estudio se ha publicado en Science of the Total Environment.

Los plásticos fabricados a partir de polímeros pueden persistir en el medio ambiente durante décadas porque las bacterias del suelo y el agua no los degradan o los descomponen muy lentamente. Por ello, se están llevando a cabo investigaciones en todo el mundo para encontrar formas prácticas y sostenibles de tratar los residuos de plástico y caucho. El equipo de investigadores ha seleccionado 18 cepas de hongos y ha comprobado su capacidad para descomponer el poliuretano, el polietileno y el caucho de los neumáticos. Estos son algunos de los plásticos más comunes en el medio ambiente. Los resultados muestran que las cepas de Fusarium, Penicillium, Botryotinia y Trichoderma tienen un alto potencial para degradar plásticos.

Hongos bien adaptados a la "plastisfera

En los últimos años, los investigadores han demostrado que existen microhongos capaces de descomponer incluso polímeros complejos, lo que los hace idóneos para la biorremediación.

Pero, ¿por qué los hongos son tan buenos recicladores de plástico? "Los hongos producen enzimas que pueden descomponer compuestos químicos formados por muchas macromoléculas, como el plástico. Además, están bien adaptados a la vida en la esfera del plástico gracias a sus formas de crecimiento invasivas y a su capacidad para formar biopelículas e interactuar con las ya existentes", afirma el profesor Hans-Peter Grossart, investigador del IGB, que dirigió el estudio.

Los análisis realizados con un microscopio electrónico de barrido mostraron al equipo que las paredes celulares de algunos hongos se deforman cuando colonizan los plásticos. Probablemente se trate de adaptaciones estructurales de los micelios que les permiten colonizar, por ejemplo, poliuretano hidrófugo", explica Sabreen Samuel Ibrahim Dawoud, estudiante de doctorado en el IGB y primera autora del estudio.

La espectroscopia FT-IR para analizar los cambios en la microestructura de los hongos y el análisis DOC para determinar su actividad metabólica aportaron pruebas de que la actividad enzimática inicial de los hongos conduce a la formación de productos intermedios que sirven como fuente de carbono y energía para los hongos al aumentar la concentración de carbono orgánico soluble disponible para su crecimiento. De este modo, los hongos crean constantemente nuevo alimento para sí mismos a través de la degradación", afirma Sabreen Dawoud.

No se requiere pretratamiento con luz ultravioleta, ozonización ni otros procesos químicos o térmicos

El estudio también demostró que los hongos pueden degradar polímeros sin ningún tratamiento previo de los plásticos y sin añadir azúcares como fuente de energía.

Para iniciar la degradación microbiana de polímeros plásticos, muchos estudios han utilizado primero luz UV, ozonización, oxidantes químicos o pretratamientos térmicos para oxidar eficazmente los polímeros plásticos y generar grupos funcionales reactivos antes de inocular el polímero con hongos. Estos tratamientos no se utilizaron en este estudio y no parecen ser esenciales para la actividad fúngica. Sin embargo, no se ha investigado si tales tratamientos habrían cambiado la dinámica del proceso de degradación.

Y estos son los comedores de plástico con éxito

Entre las cepas seleccionadas, las de Fusarium, Penicillium, Botryotinia y Trichoderma mostraron un potencial particularmente alto para degradar polietileno, poliuretano y caucho de neumáticos. Algunas de las apariciones terrestres de estos hongos aún no son muy populares entre los humanos: El fusarium, por ejemplo, es conocido en la agricultura como un hongo dañino para los cereales y el maíz. Botryotinia también puede causar diversas enfermedades en las plantas. Las especies de Trichoderma son hongos filamentosos que viven en todo el mundo en el suelo, en las plantas, en restos vegetales en descomposición o incluso en la madera. Son importantes descomponedores e interactúan con las plantas, otros microorganismos y el suelo. Las especies del género Penicillium, por su parte, desempeñan un papel importante en la producción de penicilina y de alimentos como el queso enmohecido.

Los investigadores también probaron si ciertos tipos de hongos sólo pueden descomponer determinados tipos de plástico o caucho y qué plástico se descompone mejor con los hongos. El resultado: el poliuretano resultó ser el más degradable de todos los plásticos probados. "El conocimiento de cepas de hongos más eficaces, especialmente para la biodegradación del poliuretano, contribuye al desarrollo de conceptos de reciclado a gran escala de residuos plásticos", concluyó Hans-Peter Grossart.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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