Bacteria_capaz_de_descomponer_el_plastic

Vista previa del material en texto

Bacteria capaz de 
descomponer el plástico
Sandra Jaqueline Bone
21-06-17
Sector: Reciclaje 
Objetivos:
 Mejorar la eficacia del reciclado del plástico (PET).
 Acelerar la biodegradación del plástico (PET).
 Ayudar a desarrollar enzimas que degraden otros plásticos 
de uso común.
 Ayudar a estudiar la evolución de las bacterias.
El plástico es un producto que contiene un 
alto rango de material sintético y 
semisintético extremadamente maleable y 
moldeable hecho con polímeros de 
compuestos orgánicos. También contiene 
sustancias derivadas de productos 
petroquímicos. Fue inventado en Nueva 
York en 1907 por Leo Backeland. Su costo 
de fabricación es relativamente bajo. Su 
proliferación es preocupante.
Las bolsas de plástico están hechas 
usualmente de polietileno que deriva del 
gas natural y del petróleo, siendo usadas 
en todo el mundo desde 1961.
La Contaminación
Los plásticos que entran en contacto con 
los alimentos envenenan a los seres 
humanos
Algunos de los aditivos tóxicos del plástico, 
como el potente disruptor endocrino 
bisfenol A, contaminan la sangre de más 
del 90% de la población, incluidos los niños 
recién nacidos. El plástico en el medio 
ambiente se va fragmentando en trocitos 
cada vez más diminutos que atraen y 
acumulan sustancias tóxicas. Estos 
fragmentos contaminan ya todos los mares 
y costas del planeta y están presentes en 
prácticamente todos los ecosistemas. Los 
fragmentos de plástico son ingeridos por 
animales.
La Contaminación
En las regiones costeras se genera 
una cantidad de basura plástica de 
casi 100 millones de toneladas, de 
los cuales 32 millones no son 
gestionados apropiadamente y una 
media de ocho millones de toneladas 
termina flotando cada año en los 
océanos de todo el mundo. Estos 
residuos se hunden, se acumulan en 
los sedimentos o se incorporan a la 
cadena alimenticia marina, de la que 
los seres humanos somos los 
depredadores situados en lo alto de 
la pirámide. 
La Contaminación
Bacteria
Características:
 Su nombre es Ideonella Sakaiensis
 La bacteria puede degradar una lamina 
delgada de plástico en solo 6 semanas a 
temperatura de 30°Centigrados
 Capaz de descomponer el tereftalato de 
polietileno del género ideonella y de la 
familia de comamonadaceae, el cual fue 
hallado en el interior de una planta de 
reciclaje de botellas de plástico.
Descubrimiento
La bacteria fue descubierta en 2016 por 
Shosuke Yoshida, del Instituto de 
Tecnología de Kyoto, en colaboración con 
otros científicos e investigadores de varias 
universidades japonesas.
El hallazgo se produjo como resultado de 
un estudio de las colonias bacterianas 
observadas en 250 muestras extraídas de 
los residuos de PET
En una de estas muestras, obtenida 
de una planta de reciclaje, 
encontraron una población 
de microbios que crecía sobre 
superficies de plástico PET. Era un 
pequeño ecosistema insalubre que 
contenía una mezcla de bacterias, 
hongos y protozoos. De todas las 
especies, una sola se mostró capaz 
de degradar el PET.
Descubrimiento
Que Ideonella sakaiensis estuviera en 
un vertedero, o planta de reciclado, de 
PET puede parecer lógico, pero 
también plantea un enigma evolutivo 
de sumo interés: el PET solo existe 
desde hace 70 años, y ese es por tanto 
el plazo miserable que la bacteria ha 
tenido para evolucionar y convertir ese 
plástico en su principal fuente de 
carbono. 
Descubrimiento
Para los seres humanos, 
tereftalato de polietileno, 
también conocido como mascota, 
es una fibra de plástico rígida y 
fuerte que es el ingrediente 
principal en botellas desechables y 
ropa de poliéster. Pero para la 
bacteria Ideonella sakaiensis, PET 
es cena.
Descubrimiento
Las pruebas revelaron que la 
bacteria pestillos en las partículas 
de PET y libera una proteína que 
descompone el plástico en las 
moléculas que la bacteria puede 
masticar en Millones de toneladas 
de PET se fabrican anualmente, y el 
plástico de larga duración puede 
plantear una amenaza ambiental 
que se acumula en los ecosistemas. 
Con su apetito de este peligro I. 
sakaiensis podría ser valiosa en la 
limpieza de residuos plástica, dicen 
los investigadores.
Descubrimiento
Se fabrican más de 300 millones de 
toneladas de plásticos cada año, 
de las cuales la cuarta parte 
corresponde a PET. Su resistencia 
es muy grande, por lo que es un 
material muy útil para múltiples 
usos, pero una vez descartados, los 
plásticos persisten en el ambiente, 
ensuciando calles, campos, ríos y 
océanos. Cada rincón del planeta 
está sufriendo la proliferación de 
plásticos
Descubrimiento
Descubrimiento
Proceso
Los autores del descubrimiento describieron 
que, cuando la bacteria crece sobre este 
polímero, al adherirse, libera al medio 
extracelular una enzima (“herramienta de 
degradación”), a la que denominaron PETasa, 
la cual permite hidrolizar el PET dando lugar al 
intermediario mayoritario, el ácido mono(2-
hidroxietil) tereftálico (MHET). El MHET es 
captado por la bacteria e hidrolizado por una 
segunda enzima intracelular, la MHETasa, 
dando lugar al ácido tereftálico (TPA) y etilen 
glicol (EG). 
Ambas enzimas son necesarias para 
convertir eficientemente el PET en estos 
dos monómeros medioambientalmente 
benignos. Pero además, estos monómeros 
son utilizados y degradados por la 
bacteria, para obtener el carbono y la 
energía necesaria para crecer.
Proceso
Llevando a cabo análisis genéticos y bioquímicos, los
autores del descubrimiento describieron que, cuando la
bacteria crece sobre este polímero, al adherirse, libera al
medio extracelular una enzima (“herramienta de
degradación”), a la que denominaron PETasa, la cual
permite hidrolizar el PET dando lugar al intermediario
mayoritario, el ácido mono(2-hidroxietil) tereftálico
(MHET). El MHET es captado por la bacteria e hidrolizado
por una segunda enzima intracelular, la MHETasa, dando
lugar al ácido tereftálico (TPA) y etilen glicol (EG). Ambas
enzimas son necesarias para convertir eficientemente el
PET en estos dos monómeros medioambientalmente
benignos. Pero además, estos monómeros son utilizados y
degradados por la bacteria, para obtener el carbono y la
energía necesaria para crecer.
Proceso
Proceso
Proceso
Proceso
Los investigadores de la Universidad de Kioto identificaron 
también, en el ADN de la bacteria, el gen responsable de 
las encimas que descomponen el plástico, y fueron 
capaces de generar nuevas encimas y demostrar que el 
PET se puede degradar con ellas.
Importancia
Según los expertos, este descubrimiento abre la puerta 
a una nueva visión sobre el reciclaje y la 
descontaminación, ya que hasta ahora las botellas 
plásticas no son verdaderamente recicladas, sino que 
son fundidas y transformadas en otros productos 
plásticos más duros.
Importancia
El avance científico es de gran 
importancia ya que hasta el momento 
se habían identificado unas pocas 
especies de hongos capaces de 
descomponer el plástico, pero no una 
bacteria, que en este caso tiene la 
característica de alimentarse del 
carbono del que está compuesto el 
polímero del PET.
Importancia
Hasta ahora no existía ningún informe de cómo degradar el 
PET a dióxido de carbono y agua. Una de las razones es 
porque PET tiene estructuras cristalinas y también una 
naturaleza química hidrófoba. (...) Logramos aislar a estos 
microorganismos en un lugar de reciclaje de botellas de 
PET. Nuestro estudio es solo el inicio para desarrollar una 
tecnología que pueda degradar el material de PET que se 
desperdicia a escala industrial. Y lo haremos utilizando el 
grupo de bacterias o Ideonella sakaiensis o enzimas de la 
cepa tan pronto como sea posible.
Bibliografía
 Schwartz, S. (2016). This microbe makes a meal of plastic. Science 
News, 189(8), 5.
 Tanasupawat, S., Takehana, T., Yoshida, S., 
Hiraga, K., & Oda, K. (2016). Ideonella sakaiensis 
sp. nov., isolated from a microbial consortium that 
degrades poly(ethylene
terephthalate). International Journal Of 
SystematicAnd Evolutionary Microbiology, 66(8), 
2813-2818. doi:10.1099/ijsem.0.001058
 Long, K. (2016, March 11). New Species of 
Bacteria Eats Plastic. Wall Street Journal (Online). 
p. 1.