Combatir la contaminación que generan el plástico y el caucho de neumáticos fue la motivación que impulsó al estudio de 18 variedades de hongos de agua dulce de los lagos Stechlin y Mirow en el noreste de Alemania. De éstas, cuatro mostraron un alto potencial para realizar esa titánica y urgente labor: fusarium, penicillium, botyotrinia y trichoderma.
Un estudio realizado por científicos del Instituto Leibniz de Ecología de Agua Dulce y Pesca Continental (IGB por sus siglas en alemán) y la Universidad de Postdam, ha identificado hongos de agua dulce que pueden degradar de manera eficiente polímeros plásticos hechos de poliuretano, polietileno y caucho de neumáticos, sin tener que realizar un tratamiento previo, de acuerdo con un extracto del estudio publicado en la página oficial del IGB, igb-berlin.de.
En el texto se explica que se ha podido demostrar la existencia de microhongos que también descomponen polímeros complejos, y por lo tanto son adecuados para la degradación biológica de contaminantes, -la denominada- biorremediación[1].
“Los hongos producen enzimas que incluso pueden –separar- los compuestos químicos de muchas macromoléculas, como el plástico. Además, con sus formas de crecimiento invasivas y su capacidad para formar biopelículas e interactuar con biopelículas ya existentes están bien adaptados a la vida en la esfera plástica”, explicó Hans-Peter Grossart, catedrático de Ecología Microbiana Acuática y Biodiversidad Funcional del IGB y jefe del grupo de investigación.
Al estudiarlos en el microscopio electrónico de barrido, -se observó que- las paredes celulares de algunos hongos se -deformaron- al colonizar los plásticos. “Probablemente se trata de adaptaciones estructurales de los micelios[2] que les permiten colonizar, por ejemplo, el poliuretano repelente al agua”, aclara Sabreen Samuel Ibrahim Dawoud, estudiante de doctorado en el IGB y co-autora de la investigación.
La espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR por sus siglas en inglés) para analizar los cambios en la estructura fina de los hongos, y el análisis de carbono orgánico disuelto (DOC por sus siglas en inglés), para determinar su actividad metabólica, proporcionaron evidencia de que la actividad enzimática inicial de los hongos conduce a la formación de –productos- intermediarios que sirven como fuente de carbono y energía para los –mismos-, -ello- al aumentar la concentración de carbono orgánico soluble disponible para el crecimiento de –dichos- hongos. “De esta manera, los hongos crean nuevos alimentos para sí mismos una y otra vez a través de la degradación”, explica Sabreen Dawoud.
El estudio también demostró que los hongos pueden descomponer los polímeros sin ningún tratamiento previo de los plásticos y sin añadir azúcares como fuente de energía, de acuerdo con la información publicada en la página igb-berlin.de.
Se explica que para iniciar la degradación microbiana de los polímeros plásticos, -otros- estudios utilizaron primero luz ultravioleta, ozonización, oxidantes químicos o pretratamientos térmicos para oxidar eficazmente los polímeros plásticos y crear grupos funcionales reactivos, antes de que el polímero fuera inoculado con hongos. Estos tratamientos no se utilizaron en el estudio -del IGB y la Universidad de Postdam-, y no parecen ser esenciales para la actividad fúngica, aunque, aún no se ha investigado si tales tratamientos habrían alterado la velocidad del proceso de degradación.
De acuerdo con la publicación, las cepas que mostraron un potencial alto de degradación del polietileno, el poliuretano y el caucho de los neumáticos son: fusarium, penicillium, botyotrinia y trichoderma, -aunque éstos- no son muy populares entre los humanos en sus formas terrestres, pues por ejemplo, el fusarium es un hongo dañino para los cereales y el maíz; la botyotrinia, también causa 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 de plantas en descomposición o incluso en la madera; son importantes descomponedores e interactúan con las plantas, otros microorganismos y el suelo. –En tanto que- las especies del género penicillium, juegan un papel importante en la producción de penicilina y alimentos como el queso azul.
Se probó también si cierto tipo de hongos sólo pueden descomponer ciertos tipos de plástico o caucho, y qué plástico es el más degradable de todos los plásticos probados, y –el más degradable- resultó –ser- el poliuretano.
Los plásticos poliméricos pueden permanecer en el medio ambiente durante décadas porque no se degradan o sólo se degradan muy lentamente por las bacterias en el suelo o el agua, -por ello-, “el conocimiento de cepas fúngicas más eficientes, especialmente para la biodegradación del poliuretano, contribuye al desarrollo de conceptos de reciclaje a gran escala para los residuos plásticos”, concluyó el investigador Hans-Peter Grossart.
Cabe señalar que el estudio completo, realizado en colaboración entre el IGB y la Universidad de Postdam, dirigido Hans Peter Grossart, en el que participaron Sabreen Samuel Ibrahim y Danny Ionescu, fue publicado en la Science of The Total Environment, Volume 934 (Ciencia del Medio Ambiente Total, volumen 934, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.173188).
[1] Proceso biotecnológico que emplea las capacidades metabólicas de microorganismos bacterianos, hongos, plantas y/o enzimas aisladas para eliminar contaminantes de suelos y aguas, y volverlos a su condición natural, según la página lifeder.com
[2] Talo de los hongos formado comúnmente de filamentos muy ramificados y que constituye el aparato de nutrición de estos seres vivos, de acuerdo con el diccionario de la Real Academia Española.
