Los microplásticos contaminan las aguas españolas. Estudios recientes han detectado estas partículas en el 100% de las muestras analizadas en ríos y playas de España, incluyendo los ríos Aljucén, Gévora, Tiétar, Alagón y Jerte. Estos microplásticos, derivados de la degradación de plásticos como el tereftalato de polietileno (PET), representan un problema creciente debido a su capacidad para persistir en el ambiente durante siglos. Además, anualmente se generan cerca de 353 millones de toneladas de desechos plásticos a nivel mundial, de los cuales una parte significativa termina en aguas residuales.

Los microplásticos representan riesgos para la salud humana. Compuestos presentes en estos plásticos se han asociado con problemas como resistencia a la insulina, cáncer y trastornos reproductivos. Además, los microplásticos pueden actuar como vectores para la diseminación de resistencia a antibióticos, agravando un problema de salud pública global. Estudios han demostrado que la ingesta de microplásticos puede ocurrir a través de diversas fuentes, incluyendo el agua potable y los alimentos marinos. Este problema subraya la necesidad de soluciones innovadoras que no solo mitiguen su acumulación, sino que también prevengan sus efectos nocivos sobre la salud humana y los ecosistemas.

Los microplásticos son una amenaza seria para la salud humana y el equilibrio ecológico

Bacterias modificadas: una solución biotecnológica prometedora

La ingeniería genética revoluciona el tratamiento de aguas residuales. Investigadores de la Universidad de Waterloo han desarrollado un método pionero que permite a bacterias comunes en plantas de tratamiento descomponer plásticos como el PET. Este material, ampliamente utilizado en textiles, envases de alimentos y botellas, presenta una gran resistencia a la biodegradación. Sin embargo, gracias a la modificación genética, estas bacterias adquieren la capacidad de producir enzimas especializadas que descomponen el PET en componentes más simples. Este proceso, conocido como «conjugación bacteriana», utiliza el intercambio natural de material genético entre bacterias, introduciendo nuevos rasgos sin necesidad de agregar productos químicos nocivos.

La diversidad bacteriana amplía las posibilidades biotecnológicas. Las especies bacterianas seleccionadas pertenecen a grupos con alta capacidad adaptativa, especialmente en ambientes ricos en nutrientes como las plantas de tratamiento de aguas residuales. Pusillimonas spp., por ejemplo, es conocida por su resistencia a condiciones adversas y su capacidad para degradar compuestos complejos, mientras que Enterobacter spp. y Citrobacter spp. son miembros comunes de comunidades microbianas en aguas residuales y tienen una alta capacidad de intercambio genético. Este último aspecto es clave, ya que facilita la incorporación del gen FAST-PETase mediante conjugación, mejorando significativamente la eficiencia en la degradación de plásticos. Gracias a esta diversidad bacteriana, se logra una adaptabilidad que permite integrar esta tecnología en los sistemas de tratamiento existentes.

Bacterias como Pusillimonas y Enterobacter potencian la degradación plástica mediante el gen FAST-PETase

El gen FAST-PETase optimiza la degradación plástica. Este gen permite a las bacterias descomponer el 40% de un film de PET comercial de 0,25 mm de grosor en apenas cuatro días a 50°C. Esta eficiencia supera ampliamente los métodos tradicionales de eliminación de plásticos, que suelen implicar procesos de incineración o tratamiento químico, ambos asociados a la emisión de subproductos tóxicos. Además, esta tecnología es más económica y sostenible, dado que aprovecha organismos ya presentes en el entorno, reduciendo así la necesidad de intervenciones externas. La combinación de innovaciones genéticas y la selección de especies bacterianas adaptadas podría marcar un antes y un después en la gestión de residuos plásticos, ofreciendo una solución escalable y ambientalmente responsable.

Implementación segura y efectiva en plantas de tratamiento

Las plantas de tratamiento ofrecen un entorno controlado para estas bacterias. Estas instalaciones, diseñadas para neutralizar microorganismos antes de que el agua tratada sea vertida al medio ambiente, proporcionan un marco seguro para el uso de bacterias modificadas genéticamente. En España, regiones como Murcia ha implementado tecnologías avanzadas en sus Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR), como membranas de última generación, luz ultravioleta y tratamientos cuaternarios con carbón activo y ozono.  Estas mejoras posicionan a la región a la vanguardia en depuración de aguas residuales y podrían integrarse con estas nuevas tecnologías. Además, los investigadores están trabajando en sistemas de contención genética que aseguren que estas bacterias no se propaguen fuera de las plantas de tratamiento, mitigando posibles riesgos ambientales.

Este avance podría extenderse más allá del tratamiento de aguas. Aunque el enfoque inicial está en las plantas de tratamiento, el objetivo a largo plazo incluye su aplicación en la limpieza de plásticos acumulados en los océanos. Se está investigando la adaptación de estas bacterias a diferentes condiciones ambientales y su compatibilidad con otros sistemas de biodegradación existentes. La colaboración entre científicos, ingenieros y reguladores será crucial para superar los desafíos asociados con la escalabilidad y seguridad de esta tecnología.

El avance busca aplicarse también en la limpieza de plásticos en océanos

Conclusión

La biotecnología se posiciona como una herramienta crucial contra la contaminación por plásticos. La ingeniería de bacterias para degradar microplásticos ofrece un enfoque innovador, sostenible y escalable para abordar uno de los mayores desafíos ambientales del siglo XXI. Este avance no solo tiene el potencial de transformar el tratamiento de aguas residuales, sino también de contribuir significativamente a la preservación de los ecosistemas acuáticos y la salud humana. Con la colaboración adecuada y una implementación responsable, esta tecnología podría convertirse en un pilar fundamental de las estrategias globales contra la contaminación plástica.

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