Toxicología de los Plásticos (Primera parte)

En los últimos 20 años se han producido 2.5 millones de millones de toneladas de plásticos diversos y dado que estos polímeros no se degradan, surge la inquietante y difícil pregunta: ¿dónde están?

8 de diciembre, 2023

Estamos en plena temporada de eventos festivos, regalos, fiestas, excesos y sobre todo un consumismo excesivo donde todo se envuelve con plástico. Nadie pone atención a las toneladas diarias de estos desperdicios que ya están causando una severa crisis ambiental en la flora, la fauna, incluyéndonos a nosotros y al medio ambiente que nos rodea. 

Hace algunos años publicamos un artículo donde se describieron las características físicas y químicas, el efecto recalcitrante de los polímeros y algunos daños causados a la flora y fauna en diversos hábitats acuáticos y terrestres, además del deprimente espectáculo que ofrecen las montañas de desechos sólidos que perduran por mucho, muchísimo tiempo.1

Los tiempos han cambiado, los volúmenes de plásticos han aumentado considerablemente, a tal grado que en muchas locaciones es difícil observar las superficies del suelo o las aguas donde solo son aparentes sendas capas de contaminantes de todos colores. Sin embargo, lo más alarmante y preocupante no son las imágenes y efectos estéticos sino los novedosos trastornos y síntomas que empiezan a manifestarse en la salud pública, todos ellos una extensa gama de patologías y disfunciones que antes no existían.

Gracias al desarrollo electrónico y la ingeniería genética, ahora es factible cuantificar una serie de elementos tóxicos que antes era imposible detectar. Las modernas metodologías permiten resolver minúsculas concentraciones de moléculas extraídas de varios líquidos vitales como la orina, la sangre y la leche y diversos contaminantes de órganos internos de plantas y animales que antes eran inexistentes. Estudios toxicológicos recientes han demostrado que finas partículas de plásticos son capaces de traspasar las membranas de tejidos tan especializados como la placenta y el cerebro. En ocasiones, los forenses han detectado los niveles anormales de pequeños fragmentos plásticos en el tejido cerebral pero aún no logran establecer las patologías correspondientes. El problema es muy serio, requiere de una solución inmediata. 2,3,4. 

Sin embargo, a pesar de tantas circunstancias tan negativas asociadas a la contaminación, han surgido algunos detalles que señalan una tenue esperanza para resolver este angustioso problema. 

El estudio de los plásticos siempre ha sido desafiante, precisamente porque no se degradan, simplemente se transforman en otros objetos o materiales que seguirán su ciclo casi interminable. La única manera de desaparecerlos es a través de la incineración, pero aun así nos dejan un rastro de carbono y otras moléculas tóxicas que indudablemente afectarán a todos los seres vivos. 

La primera ocasión que escuché acerca de la degradación microbiana de los plásticos fue hace muchos años en Inglaterra, en esas épocas los plásticos eran un contaminante menor, no estaban tan diversificados.  Por esas fechas, Ian Scott de la Reading University logró algunos aislamientos bacterianos y no tuvo financiamiento para continuar. Por alguna razón política o comercial, éste no era un tema preferido de las grandes corporaciones transnacionales y simplemente, no había apoyo financiero. Aun así, emprendí el estudio de la degradación del acetato de polivinilo a finales de los 80’s en la Universidad Autónoma Metropolitana. Logramos aislar seis cepas de hongos que degradaban el polímero, caracterizamos las cepas, establecimos las condiciones de las diversas curvas de crecimiento y aislamos la enzima responsable de la hidrólisis, iniciamos algunos ensayos de cometabolismo y logramos datos suficientes para publicar nuestras tesis. Después hicimos varias tentativas para obtener algún patrocinio para proseguir estudios más complejos, pero no pudimos continuar.5

Recientemente, encontré algunas publicaciones que reportan buenos resultados que de continuarse sin duda serán una gran ayuda para el mejoramiento del ambiente. Los avances más promisorios son el aislamiento de: Ideonella sakalensis, una bacteria productora de una enzima muy eficiente que hidroliza el polímero PET (ftalato de polietileno) en su totalidad, este es un gran logro pues es el primer reporte donde se describe la degradación total del polímero realizada por un solo microorganismo. Este es uno de los plásticos más usados en la fabricación de telas y empaques. Este estudio fue realizado por el Dr. Kohei Oda del Kyoto Institute of Technology, sin embargo fue olvidado durante mucho tiempo hasta que Elizabeth Bell del National Renewable Energy Laboratory en Colorado, continuó usando la cepa con métodos de ingeniería genética con los cuales logró incrementar las biosíntesis de la enzima en forma impresionante.6 

Posteriormente, Alain Marty y Vincent Tournier, biólogos de la Université de Toulouse continuaron los estudios, pero utilizaron otra metodología.  Simplemente, molieron los residuos sólidos hasta obtener pequeñas partículas, las cuales sometieron a un tratamiento térmico y la incubación con las enzimas degradadoras, sus resultados fueron espectaculares, obtuvieron las moléculas básicas del polímero: el etilenglicol más el ácido tereftálico; los cuales utilizaron como materia prima para la fabricación de otros nuevos productos plásticos. Hace dos años obtenían 250 kg diarios de ambos materiales, después fueron optimizando sus rendimientos hasta que en el 2021 se convirtieron en Ingenieros de Proceso en la empresa CARBIOS en Clermont-Ferrand. Esta empresa está dedicada exclusivamente a estos proyectos. Entre sus objetivos planea reciclar más de 130 toneladas diarias de PET y emprender el desarrollo de los reciclajes de otros plásticos como el nylon y los poliuretanos.

Como dato adicional, es oportuno hacer notar que investigadores alemanes están tratando o ya lograron la inserción del gen responsable de la enzima degradadora del PET en una alga marina, el objetivo es que dicha alga nos libere de tan fastidioso contaminante del medio acuático.

Revistas especializadas en la industria de procesos químicos han reportado que en los últimos 20 años se han producido 2.5 millones de millones de toneladas de plásticos diversos y dado que estos polímeros no se degradan, surge la inquietante y difícil pregunta: ¿dónde están?

Tal vez no lo sabremos, pero lo que sí tenemos que entender es que algo tenemos que hacer para resolver este incómodo y amenazante problema o empezaremos a considerar que el Homo sapiens no era tan sapiens.

REFERENCIAS

  1. Antonio G. Trejo. Los Plásticos, una crisis de conciencia. Ruiz Healy Times. 23 de abril del 2018.
  2. Mariana Mastache Maldonado. El Cerebro invadido por microplásticos. Un nuevo reto para nuestro sistema nervioso. CIENCIA UNAM. Facultad de Ciencias, UNAM. 14 de abril del 2023.
  3. Anónimo. Breast Milk has microplastics. THE WEEK. October 28, 2022.
  4. Iris Kulbatski., Garbage to Guts: The Slow Churn of Plastic Waste. The Scientist Summer 2023. 
  5. Antonio G. Trejo., Fungal Degradation of Polyvinyl Acetate.   Ecotoxicology and Environmental Safety. 16. 25-35, 1988.
  6. Stephen Buranyi., “We are just getting started” The plastic eating bacteria that could change the world. The Guardian. November 3rd, 2023.

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