La producción de poliestireno crece rápidamente cada año, y los estudios de mercado sugieren que podría alcanzar unos 62 millones de toneladas para 2034. Todavía no hemos encontrado una buena manera de reciclar este material, por lo que la mayor parte del poliestireno acaba actualmente en vertederos.
Los científicos han estado buscando soluciones en la naturaleza. Hasta ahora, han encontrado muchos insectos que parecen capaces de descomponer el plástico, aunque no está claro qué sucede exactamente con él ni cómo lo descomponen estas larvas.
Un estudio reciente publicado en la revista BMC Microbiology sugiere que los hongos podrían estar mucho más involucrados de lo que creíamos. El bioquímico Flávio Henrique Silva, de la Universidad Federal de São Carlos en Brasil, dirigió una serie de experimentos para descubrir cuatro tipos de hongos en el intestino de las larvas del gusano de la cápsula del algodón (Helicoverpa armigera) que parecen ser capaces de biodegradar el poliestireno.
La espuma de poliestireno expandido (EPS) se usa comúnmente en vasos de café, aislamiento de refrigeradores y embalaje de aparatos electrónicos. Fue esta variedad particular de poliestireno la que se les dio inicialmente a las orugas para evaluar su flora intestinal. Durante siete días, algunas orugas fueron alimentadas únicamente con EPS, otras con una dieta típica para orugas cultivadas en laboratorio, y otras con una mezcla 50/50.
“Las orugas alimentadas con EPS presentaban cantidades claramente mayores de Aspergillus, Trematosphaeria, Metarhizium y Talaromyces que las que no fueron alimentadas con EPS”, informan Silva y su equipo en su artículo publicado.
“En la dieta mixta, observamos una proporción creciente de las levaduras Cryptococcus y Malassezia“.
A continuación, los investigadores aislaron cuatro especies de hongos de los intestinos de las larvas para comprobar su capacidad de digerir el poliestireno.
A estos hongos se les presentó una forma diferente de poliestireno: espuma de poliestireno disuelta en xileno y luego secada para formar una película.
Este proceso elimina las burbujas de aire típicas del poliestireno expandido, lo que da como resultado una película lisa. Esto permite observar fácilmente cualquier impacto que puedan tener los microbios, como se puede apreciar en la imagen a continuación.
En las columnas central y derecha, se pueden ver imágenes de baja y alta magnificación de películas de poliestireno en las que crecía una de cuatro especies de hongos. Estos hongos —una especie de Aspergillus, una especie de Talaromyces y dos especies de Penicillium— se cultivaron en la película durante 60 días antes de que se tomaran estas imágenes con el microscopio electrónico de barrido.
En estas imágenes, los hongos han sido eliminados mediante lavado, dejando al descubierto las huellas del tiempo que pasaron viviendo sobre el plástico: una serie de surcos y cavidades grabadas en la superficie de la película.
Talaromyces (FFHA02 en las imágenes anteriores) fue uno de los hongos más destacados. Este hongo perforó agujeros en la superficie de plástico que sus hifas parecían penetrar.
“Si el hongo pudo crecer en esa película, es porque la utilizó como fuente de carbono, es decir, como fuente de alimento”, explica Silva.
A la izquierda, a modo de comparación, se pueden ver películas de poliestireno que no fueron inoculadas con esporas de hongos. Al no haber hongos que puedan degradar el plástico, estas películas permanecen lisas.
El destino químico del poliestireno en estos experimentos sigue siendo un misterio, aunque está claro que los hongos están haciendo algo. Basándonos en estos experimentos, que registraron cambios visuales en la superficie del plástico, no sabemos nada sobre los procesos químicos que utilizan estos hongos en particular para “devorar” ese material. Comprender esas reacciones químicas, incluidas las enzimas implicadas, es un paso importante para determinar si estos hongos realmente están digiriendo el plástico o simplemente descomponiéndolo en trozos cada vez más pequeños, y cuáles podrían ser los subproductos de esas reacciones.
“Deberían realizarse estudios adicionales, como la espectroscopia de transformada de Fourier, para caracterizar mejor los cambios en la superficie, incluida la incorporación de grupos funcionales relacionados con el oxígeno”, proponen los investigadores.
Tampoco sabemos qué cantidad de las muestras de plástico degradaron los hongos en dos meses, lo que significa que no podemos afirmar cuán eficientes son los microbios en la descomposición del poliestireno, factores importantes a la hora de ampliar cualquier biotecnología de este tipo. Se han identificado muchos otros microbios e insectos con capacidad para degradar el plástico, pero aún no han logrado solucionar nuestro problema con este material. Aislar sus enzimas clave podría ser más adecuado para aplicaciones a escala industrial.
“Nuestros resultados sugieren posibles aplicaciones futuras de estos hongos y/o sus genes o enzimas en el proceso de degradación del poliestireno”, concluyen los investigadores.
La investigación ha sido publicada en BMC Microbiology.
Fuente: Science Alert.
