La Alicycliphilus sp. permitirá desarrollar materiales útiles en la industria, dice experta
Detectan en la UNAM bacteria degradante del poliuretano
Clonar sus genes y producir organismos transgénicos más eficientes para ese propósito, una de las perspectivas biotecnológicas, expone Herminia Loza Tavera, quien encabeza la investigación
Científicos de la Facultad de Química (FQ) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), encabezados por Herminia Loza Tavera y Javier Cruz Gómez y la participación del alumno Alejandro Oceguera Cervantes, descubrieron que la bacteria Alicycliphilus sp. es capaz de degradar el poliuretano. El hallazgo permitiría desarrollar nuevos materiales, provechosos a escala industrial, con la seguridad de que podrán ser desechados cuando termine su vida útil.
El microrganismo fue reportado hace dos años; no obstante, sólo se le había encontrado actividad desnitrificante. No se conocía “que fuera capaz de utilizar dicho compuesto”, explicó la especialista Herminia Loza Tavera.
El poliuretano tarda años en degradarse. Se usa, por ejemplo, en el hule espuma de los asientos. Si bien ha sido un avance para la humanidad –puesto que ha sustituido a otros materiales naturales, como la madera–, es un problema destruirlo.
Recordó que el poliuretano se creó hace apenas 70 años, “pero los organismos vivos son tan eficientes para colonizar nuevos ambientes que ya empieza a haber microrganismos capaces de utilizarlo para vivir”, como los aislados del desecho recolectado en el Bordo de Xochiaca, depósito de desperdicios del Valle de México.
A partir de las muestras llevadas al laboratorio se obtuvieron las cepas bacterianas y de hongos capaces de crecer en ese medio. Algunas bacterias se aislaron “hasta conseguir cepas puras para estudiar cómo degradaban el poliuretano”, indicó.
El trabajo, publicado recientemente en la revista de la Sociedad de Microbiología de Estados Unidos, Applied and Enviromental Microbiology, consistió en la identificación de una bacteria mediante la secuenciación del gen 16S del RNA ribosomal, es decir, con ayuda de técnicas de biología molecular, informó.
El microrganismo era del género Alicycliphilus. Luego se buscó cuál era la operación enzimática relacionada con el uso de este material como fuente de carbono. Otros laboratorios habían reportado tres tipos de actividad que podrían ser las responsables del “ataque” al poliuretano de acuerdo con su estructura, es decir, con sus enlaces químicos: proteasa, ureasa y esterasa, detalló.
En el laboratorio, se montaron las técnicas para ver qué tipo de acción presentaba la bacteria, explicó Herminia Loza. Luego de hacer los estudios correspondientes, se encontró que una esterasa –la cual fue medida en el ambiente de cultivo y se reconoció su comportamiento en el tiempo– podría ser la responsable de afectar al poliuretano.
Sin embargo, lo relevante era demostrar que realmente atacaba al poliuretano. Se hicieron análisis de cromatografía de gases, espectrometría de masas y resonancia magnética nuclear para verificarlo. Con ello se descubrió que la bacteria primero consumía un compuesto denominado NMP (N-metilpirrolidona), el cual se encontraba como aditivo en el barniz utilizado y que tiene efectos tóxicos para el hombre, especificó la científica.
“Se midió la cantidad de esta molécula que desaparecía conforme la bacteria crecía; al ver que consumía el NMP se pensó que no vivía del poliuretano, sino de ese otro compuesto”. Pero, tras la espectrometría de la estructura, se vio que, efectivamente, sí era atacado, dijo.
Además, agregó, se hizo otra prueba: se colocaron laminitas de poliuretano sólido en el medio de cultivo con la bacteria; luego de 15 días se estudiaron esas piezas mediante microscopia electrónica y se observó que presentaban poros, otra evidencia de la agresión.
Se creía imposible de afectar
La bacteria tarda varios días en comenzar a dañar ese material. Lo que destaca de este trabajo es que se descubrió que el microrganismo ataca un material considerado hasta ahora imposible de afectar, explicó.
Las perspectivas biotecnológicas son amplias: aislar las enzimas involucradas en la utilización de estos compuestos, después clonar sus genes y producir organismos transgénicos más eficientes para degradar poliuretano, útiles a nivel industrial, en plantas especiales, sostuvo.
En el mundo existen pocos grupos que investigan este tema.
La científica expuso que no se ha hecho ningún estudio para evaluar cuál de las dos o tres cepas reportadas es más eficiente en el ámbito científico, y a escala tecnológica no han sido utilizados. La investigación es básica, pero la tendencia es encontrarle aplicación, aunque falta mucho por estudiar, concluyó.