Una bacteria que habita de manera natural a mil metros de profundidad en el Golfo de México se perfila como una alternativa científica prometedora para enfrentar uno de los problemas ambientales más persistentes del siglo XXI: la acumulación de plásticos. Se trata de Stutzerimonas frequens, también conocida como GOM2, identificada por investigadoras del Instituto de Biotecnología (IBt) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) por su capacidad para degradar poliuretano de forma relativamente rápida y con menor generación de compuestos tóxicos.
Liliana Pardo López y Nallely Magaña Montiel, científicas del Laboratorio de Biotecnología Marina del IBt, explicaron que esta bacteria forma parte de una colección de aproximadamente 300 cepas recolectadas en distintas campañas oceanográficas realizadas desde 2015. El interés del grupo de investigación no se centró únicamente en la eficiencia para degradar plásticos, sino en encontrar microorganismos que, al hacerlo, no liberaran grandes cantidades de sustancias nocivas para otros organismos.
De acuerdo con estimaciones científicas, desde que los plásticos comenzaron a producirse de manera masiva en la segunda mitad del siglo pasado, se han generado más de ocho mil 300 millones de toneladas de residuos. Apenas alrededor de nueve por ciento se recicla, mientras que 12 por ciento se incinera y el resto se acumula en suelos, océanos y cuerpos de agua. Entre los materiales más producidos se encuentran el polietileno, el polipropileno, el cloruro de polivinilo y el poliuretano, este último presente incluso en glaciares, en las profundidades marinas y dentro de la cadena alimentaria.
Pardo López destacó que cada año se producen cerca de 18 millones de toneladas de poliuretano y que menos de un tercio logra reciclarse, lo que significa que alrededor de 70 por ciento termina como desecho ambiental. En este contexto, las bacterias marinas del Golfo de México resultan especialmente atractivas para su estudio, ya que están adaptadas a consumir hidrocarburos que emergen de manera natural del subsuelo o como consecuencia de la exploración petrolera.
Durante la investigación, Nallely Magaña Montiel evaluó la capacidad de las 300 cepas para degradar distintos tipos de plásticos. El resultado fue sorprendente: cerca de 80 por ciento pudo consumir al menos un tipo de plástico y alrededor de 20 por ciento logró degradar hasta tres tipos distintos. A partir de esta selección, Stutzerimonas frequens destacó por su desempeño frente al poliuretano.
Los resultados, publicados recientemente en la revista Marine Pollution Bulletin, muestran que esta bacteria es capaz de degradar alrededor de 30 por ciento del poliuretano en un periodo de 15 días, un lapso significativamente menor frente a los cientos de años que estos materiales tardan en descomponerse de forma natural. Más relevante aún fue el análisis de los subproductos generados durante el proceso.
Magaña Montiel explicó que cuando los plásticos se fragmentan, ya sea por acción ambiental o biológica, suelen dejar residuos tóxicos y recalcitrantes. Por ello, el objetivo del equipo fue identificar una bacteria que no sólo degradara el material, sino que produjera menos compuestos dañinos. Para evaluar este aspecto, las investigadoras realizaron pruebas con embriones de pez cebra, un modelo ampliamente utilizado en toxicología. Tras 15 días de exposición a los productos de degradación, observaron una reducción de 80 por ciento en la tasa de mortalidad, un indicador alentador sobre la menor toxicidad del proceso.
Además, las científicas señalaron que algunos de los compuestos resultantes podrían tener aplicaciones futuras, como la fabricación de bioplásticos o el desarrollo de sustancias con actividad antifúngica o antimicrobiana. El siguiente desafío, explicaron, consiste en identificar otras bacterias capaces de degradar los residuos que aún permanecen tras la acción de Stutzerimonas frequens, con la finalidad de conformar consorcios microbianos más completos.
Pardo López subrayó que los plásticos son materiales altamente complejos, ya que además del polímero contienen aditivos, colorantes y otros coadyuvantes que les otorgan propiedades específicas. Por esta razón, una sola bacteria no cuenta con toda la maquinaria metabólica necesaria para degradarlos por completo. En la naturaleza, dijo, los microorganismos trabajan de manera conjunta: lo que una especie no puede consumir, otra lo aprovecha.
Como parte de esta línea de investigación, el equipo ya inició estudios de transcriptómica para identificar qué genes se activan durante la degradación del poliuretano y qué ventajas metabólicas obtiene la bacteria. El objetivo a largo plazo es avanzar hacia estrategias de ingeniería metabólica que permitan aplicar estos conocimientos en soluciones prácticas.
Las investigadoras no descartan que, en el futuro, sea posible adquirir consorcios de microorganismos diseñados para tratar residuos plásticos de manera más eficiente. Mientras tanto, el hallazgo de Stutzerimonas frequens representa un paso relevante desde la ciencia básica mexicana hacia alternativas biotecnológicas frente a una crisis ambiental global.
