Los animales rumiantes, y específicamente, la industria que las cría, han sido culpadas de buena parte de la crisis ambiental que enfrenta nuestro planeta desde hace décadas pero, irónicamente, sus entrañas pueden tener la solución a otro problema ajeno a ellas. Un nuevo estudio demuestra que los microbios que habitan el estómago de las vacas pueden devorar ciertos tipos de plástico, lo que los convierte en aliados potenciales en la lucha contra la contaminación.

Los investigadores de la Universidad de Minnesota informan que estas bacterias, extraídas específicamente del rumen de la vaca, pueden degradar plásticos comunes, incluidos el tereftalato de polietileno (PET), usado en botellas de refresco, envases de alimentos y telas sintéticas; el adipato de polibutileno (PBAT), utilizado en bolsas de plástico compostables; y el furanoato de polietileno (PEF), que se produce a partir de materia renovable derivada de plantas.

La clave de la digestión de los animales rumiantes

Vacas comiendo vegetación que será descompuesta por los microbios en su estómago.

Los animales rumiantes incluyen aquellos que tienen pezuñas, como el ganado vacuno y ovino, cuya digestión parece ser responsable de cantidades significativas de emisiones de gases de efecto invernadero. Para descomponer la vegetación gruesa que compone su dieta, necesitan de microorganismos que se encargan de fermentarla.

Desde hace un tiempo, había sospechas de que los microbios que habitan el rumen, el compartimiento más grande del estómago de las vacas y otros animales rumiantes, tienen la capacidad de degradar políesteres.

Microbios producen enzimas que degradan los poliésteres

Claro está que estos compuestos sintéticos no deberían formar parte de la dieta de los animales, pero resulta que las dietas hervíboras que llevan las vacas incluyen un ingrediente muy similar: un poliéster natural producido por las plantas, llamado cutina.

La cutina constituye la mayor parte de la cutícula, la capa exterior cerosa de las paredes celulares de las plantas; es abundante en las cáscaras de los tomates y las manzanas. Para procesarlas, los hongos y bacterias producen enzimas que pueden escindir los enlaces químicos de este poliéster natural; entre ellas, una clase denominada cutinasas, que trabajan fragmentándola.

El rumen de las vacas aloja bacterias come-plástico

En experimentos previos, los investigadores aislaron este tipo de enzimas de microbios, lo que aumentó sus expectativas de que las vacas pudieran contenerlos también. Para confirmarlo, en este nuevo trabajo, incubaron cada uno de los tipos de plástico en líquido ruminal durante uno a tres días para luego medir los subproductos liberados.

De este modo, sabrían si los microbios del rumen de las vacas eran capaces de descomponer los plásticos y en qué medida. Y tal y como esperaban, el líquido del rumen descompuso tres tipos de plástico, siendo más eficiente para el PEF.

Confirmado esto, lo siguiente fue determinar qué microbios en el líquido del rumen de vacas fueron las responsables de la degradación del plástico. La extracción y análisis de muestras de ADN mostraron que, aproximadamente el 98 por ciento de este estaba compuesto por bacterias del género Pseudomonas, seguidas por las del género Acinetobacter.

¿Podrían usarse los microbios de los estómagos de las vacas para combatir la contaminación por plástico?

La utilidad ya es bastante obvia. Los microbios suelen tener una connotación negativa, pero en realidad son indispensables para el equilibrio de la vida en la Tierra. Curiosamente, también podrían ayudar a mitigar uno de los problemas antropogénicos más difíciles de abordar, que es la contaminación plástica.

Una vaca sola en una colina con mucho pasto verde.

La primera bacteria identificada fue Ideonella sakaiensis, una especie involucrada en la fermentación del sake. Pero se sabe que otros organismos que secretan cutinasas pueden descomponer el plástico, así como muchos hongos que viven de plantas terrestres.

Ahora los científicos están interesados en ampliar la identificación de los microbios que comen plástico en el líquido del rumen de las vacas. Con ello, esperan caracterizar también las enzimas específicas que intervienen en el proceso.

De cara al futuro, esto podría ayudarlos a diseñar métodos que permitan “criar” las bacterias sin necesidad de extraerlas de las vacas ni de fomentar una industria en proceso de reducción. De este modo, podrían producirse las enzimas de manera fácil, económica y limitando la explotación animal.

Referencia:

Together Is Better: The Rumen Microbial Community as Biological Toolbox for Degradation of Synthetic Polyesters. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fbioe.2021.684459/full

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