“Querer es poder.” Dominio popular
Cada vez que el comentarista nos enseña la escena que muestra la isla de plásticos en medio del océano o la necropsia de un pájaro o algún otro animal acuático mostrándonos una obstrucción esofágica o intestinal, de inmediato surge en nuestra mente el abuso del medio ambiente que alguien ha cometido, sin que nos sintamos salpicados de culpa. Con esta reacción pretendemos reconocer la crisis ambiental que representan los plásticos y de paso, minimizar nuestra responsabilidad y tratamos de justificar el derecho para voltear para otro lado.
El hombre ha diseñado, sintetizado, producido, abusado y mal dispuesto los diversos tipos de plásticos. Ha usado su talento para intuir la síntesis química a partir de substancias sintéticas y modificar las estructuras obtenidas hasta obtener los productos convenientes que satisfagan sus necesidades de la vida moderna. Precisamente, porque están hechos a base de moléculas sintéticas es que no se pueden integrar fácilmente al ciclo del carbono y se acumulan en el ambiente. La naturaleza no posee los mecanismos enzimáticos para degradar estas moléculas en forma rápida y eficiente.
La química de los plásticos es muy simple, son moléculas de carbono e hidrogeno repetidas miles o millones de veces, como si fueran grandes cadenas o formando larguísimas hojas en forma de interminables lienzos. A su vez están reforzados con agentes plastificantes, colorantes, resinas especiales (para endurecerlos, darles flexibilidad, etc). Estos complejos son muy refractarios porque necesitan temperaturas elevadas para el inicio de su degradación y las temperaturas en que nosotros vivimos solo oscilan entre los 25 y 35⁰ C.
Los plásticos afectan el medio ambiente en una forma sistemática, alteran la vida de las plantas, los animales, las propiedades fisicoquímicas del suelo, la penetración de los rayos solares en los cuerpos de agua; en fin, causan una molestia estética y su acarreo o descontaminación cuesta muy cara por que se requiere del manejo de grandes volúmenes. Ahora que su acumulación se ha hecho tan notoria, se han empezado a despertar numerosas conciencias: políticas, sociales y económicas y se han iniciado tímidos esfuerzos para disminuir esta contaminación que afecta a todos los países del mundo. Muchas sociedades del primer mundo han restringido el uso de bolsas y envases y algunas otras han prohibido terminantemente el uso de los plásticos en las actividades comerciales y de consumo. Los gobiernos y numerosos grupos ambientalistas han empezado a apoyar proyectos de investigación y estrategias enfocadas a concientizar y educar a los productores y consumidores. Hoy en día es posible encontrar en la internet anuncios de compañías productoras de plásticos biodegradables, que obviamente cuestan más caros pero que antes ni siquiera existían. Simplemente busca en Biodegradable Plastics.
El enfoque científico para abatir y erradicar esta contaminación no ha cambiado, desde un principio se han explorado varias metodologías que van desde: la síntesis de plásticos susceptibles a la degradación por acción de la luz solar ( los plásticos fotodegradables) propuesta por Gerald Scott en 19701 , hasta las explotación de la capacidad degradadora de hongos y bacterias.
Después de la segunda guerra mundial, los ejércitos triunfadores notaron cierto deterioro ambiental en algunos de sus insumos, principalmente en los paracaídas y los ductos de combustible de los aviones (algunos tramos de plástico), de inmediato se enfocaron en la solución del problema. El deterioro de los materiales se debía a la acción enzimática de los microorganismos, principalmente los hongos microscópicos. Esto dio margen a que durante el lapso 1965 – 1980 hubiera un auge en la investigación para prevenir el deterioro de estos insumos militares.
Al mismo tiempo, algunos microbiólogos británicos y canadienses observando el riesgo ambiental que representaban las bolsas de plástico se interesaron por producir plásticos degradables e iniciaron esta línea de investigación. Una de las estrategias más viables era producir lienzos de plástico con incrustaciones de almidón (polisacárido formado por moléculas de glucosa)n u otro tipo de azúcar que fuera apetecible para los microorganismos. La hipótesis era que los hongos atacarían al polímero de glucosa y después seguirían con los plásticos.2 Esta teoría propuesta por el Dr. G.J. Griffin de la Universidad Brunel tuvo éxito y al parecer hubo apoyo del gobierno y los industriales británicos, pero después ya no se supo más del proyecto.
Hace 32 años en el laboratorio de microbiología de la Universidad Autónoma Metropolitana – Iztapalapa, logramos aislar 4 cepas fúngicas (Aspergillus y Penicillium) capaces de degradar polímeros de acetato de polivinilo (plástico usado en la fabricación de las bolsas del autoservicio) en condiciones de laboratorio. Logramos aislar y caracterizar las enzimas responsables y definir cuantitativamente las condiciones de las degradaciones, nuestro trabajo fue ampliamente reconocido en el extranjero.3
Recientemente, John McGeehan de la Universidad de Portsmouth en Inglaterra reportó que su laboratorio ha aislado y modificado una enzima bacteriana capaz de degradar el ptereftalato de polietileno (polyethylene tereftalate = PET) que es la materia prima de las botellas de plástico que sirven como envase de los diversos líquidos que se venden en cualquier tienda. Ellos estudiaron y visualizaron la enzima en su tercera dimensión y la acondicionaron al sustrato, en este caso el plástico PET haciendo que la reacción degradadora fuera más eficiente. Las etapas subsecuentes serán escalar el proceso para hacer que la bacteria produzca más enzima para poder utilizarla directamente sobre el sustrato. Al mismo tiempo habrá que definir las condiciones óptimas de la reacción, tales como: la temperatura, el pH, la humedad y algún cofactor necesario para favorecer la reacción. Pudiera ser que las enzimas se aplicarán directamente o bien que las bacterias se pudieran asperjar, siempre y cuando sean inocuas a las plantas y animales.
La ingeniería genética abre otras perspectivas para resolver la producción masiva de enzimas. Esta consistiría en el mapeo genético del gen o los genes responsables de la biosíntesis enzimática y su aislamiento e inserción en otro genoma microbiano mediante la técnica CRISPR (ver: La Penúltima Manipulación Genética de A. Garcia Trejo, Julio 11 2016) y la optimización del proceso, considerando siempre un menor tiempo y costo.
Esta metodología y algunas otras bien podrían contribuir al abatimiento de esta contaminación tan indeseable y al mismo tiempo justificaría los esfuerzos y las buenas conciencias de los individuos y sociedades ambientalistas. Al mismo tiempo se demostraría la factibilidad y eficiencia de una solución a una problemática ecológica antes de que pueda convertirse en un problema de salud pública mundial.
Luego los plásticos no son ni han sido una crisis ambiental sino una crisis de conciencia que el hombre se ha creado y ha postergado en un afán por conservar sus conveniencias y comodidades.
Sería irrisorio e imperdonable que en esta ocasión no aprovechara la tecnología desarrollada para resolver un problema que el mismo creó y fomentó.
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Referencias
- Gerald Scott., Vanishing Plastics? New Scientist. 47, 1970.
- Griffin, G. J. L. Degradable Plastics. Brunel Bulletin. Brunel University, Great Britain. Harris, R. H., and Mitchell, R. 1973. The Role of Polymers in microbial aggregation. Ann. Rev. Microbiol. 27, 27-50
- García Trejo, A., Fungal Degradation of Polyvinyl Acetate. Ecotoxicology and Environmental Safety, 16. 25-35, (1988)
- Carrington Damian., Scientist accidentally create mutant enzyme that eats plastic bottles. The Guardian. April 16, 2018.
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