Los organismos extremófilos son seres vivos capaces de prosperar en ambientes que serían letales para la mayoría de las formas de vida conocidas. Se les encuentra en condiciones extremas de temperatura, acidez, salinidad, presión o radiación, como los respiraderos hidrotermales del océano, los desiertos hipersecos o los polos del planeta. Entre ellos, destacan ciertas bacterias con habilidades metabólicas extraordinarias, que han captado el interés de la comunidad científica por su capacidad para degradar compuestos considerados tradicionalmente como “indestructibles”, como los plásticos. En un mundo asfixiado por la contaminación plástica, el potencial biotecnológico de estas bacterias representa una vía prometedora hacia un futuro más sostenible.

La crisis del plástico: un problema persistente

​La producción global de plásticos ha superado los 400 millones de toneladas anuales, y una fracción significativa de estos materiales termina acumulándose en vertederos, océanos y ecosistemas naturales. La mayoría de los plásticos sintéticos, como el PET (tereftalato de polietileno) y el PE (polietileno), fueron diseñados para ser duraderos y resistentes a la degradación natural, lo que los convierte en uno de los residuos más problemáticos. Su persistencia en el ambiente, que puede durar cientos de años, contribuye a la acumulación de microplásticos, los cuales han sido detectados en el agua potable, en el aire y en organismos vivos, incluidos los seres humanos.

Ante este panorama, la biotecnología ha centrado su atención en las bacterias como herramientas naturales para la degradación de polímeros. En particular, algunas bacterias extremófilas han demostrado habilidades únicas para descomponer plásticos a través de enzimas especializadas que actúan incluso en condiciones ambientales difíciles.

Bacterias extremófilas como agentes degradadores de plástico

Un estudio reciente desarrollado en la Universidad Kyonggi destaca que ciertos géneros bacterianos encontrados en ambientes extremos, como Ideonella sakaiensis, producen enzimas capaces de descomponer polímeros plásticos en condiciones naturales. Este microorganismo, descubierto en una planta de reciclaje en Japón, genera dos enzimas claves: PETasa y MHETasa, que descomponen el PET en sus monómeros constituyentes, facilitando así su reutilización.

Otro trabajo, publicado por el Bulletin of the National Research Centre en 2024 identificó bacterias termófilas en vertederos altamente contaminados que fueron capaces de descomponer plásticos como el HDPE (polietileno de alta densidad) a temperaturas elevadas. Esta capacidad podría permitir aplicaciones en procesos industriales donde el calor es un factor limitante para la acción de otras enzimas más frágiles.

También se ha descubierto que las bacterias halófilas —adaptadas a ambientes con alta concentración salina—pueden biodegradar plásticos en condiciones hipersalinas, como las presentes en ciertos cuerpos de agua contaminados. Esto sugiere una versatilidad notable en la acción bacteriana, incluso en medios desfavorables para la vida común.

En conjunto, las investigaciones señalan que el potencial de las bacterias extremófilas no solo radica en su capacidad para sobrevivir en condiciones hostiles, sino en su habilidad para utilizar polímeros sintéticos como fuente de carbono y energía, lo que transforma un residuo persistente en un recurso aprovechable.

Avances biotecnológicos y enzimas optimizadas

Los científicos no se han limitado a estudiar las capacidades naturales de estas bacterias. En un avance reciente, investigadores crearon una enzima mutante mejorada capaz de descomponer plásticos seis veces más rápido que su contraparte natural. Esta modificación se basó en la estructura de la PETasa de I. sakaiensis, pero fue optimizada mediante técnicas de evolución dirigida y modelado molecular para mejorar su estabilidad y eficiencia catalítica.

Estas enzimas artificiales pueden implementarse en plantas de reciclaje biotecnológico, lo que representa una alternativa ecológica y más eficiente frente a los métodos convencionales de incineración o trituración. Además, las enzimas pueden actuar en condiciones más suaves, reduciendo el consumo energético y minimizando la emisión de subproductos tóxicos.

​Existe una diversidad aún no explorada de bacterias capaces de degradar plásticos. Los análisis metagenómicos de suelos, océanos y zonas árticas mostraron que la presencia de genes asociados a la degradación de polímeros es mucho más común de lo que se pensaba, lo que abre un nuevo campo de investigación para descubrir cepas bacterianas aún más eficientes.

Desafíos y perspectivas

Pese a estos avances, aún existen desafíos importantes que deben resolverse antes de que estas soluciones puedan aplicarse a gran escala. Uno de los principales problemas es la velocidad de degradación, que en condiciones naturales sigue siendo lenta en comparación con la producción masiva de plásticos. Otro obstáculo es la necesidad de condiciones específicas (temperatura, humedad, pH) para que las enzimas bacterianas sean plenamente funcionales, lo que podría limitar su uso en ciertos entornos.

Además, está el reto de diseñar procesos de recolección y separación de residuos plásticos que faciliten su tratamiento biológico posterior. Sin un sistema de gestión integral de residuos, incluso las soluciones más prometedoras quedan relegadas a proyectos piloto.

Aun así, la integración de herramientas de ingeniería genética, inteligencia artificial para el diseño enzimático, y la exploración de hábitats extremos para descubrir nuevas especies microbianas, abre una vía concreta hacia una biotecnología circular y regenerativa.

La acumulación de plásticos no es solo un problema ambiental: es también una señal de una economía lineal y desechable que ha alcanzado sus límites. La existencia de bacterias capaces de degradar plásticos, en ambientes extremos o modificadas en laboratorio, no debe verse únicamente como una solución mágica, sino como un recordatorio de que la naturaleza tiene sus propios mecanismos de adaptación. El desafío está en nuestra capacidad para aprovecharlos de forma ética y sostenible.

Referencias

Atanasova, N., Stoitsova, S., Paunova-Krasteva, T. y Kambourova, M. (2021). Plastic degradation by extremophilic bacteria. Int J Mol Sci. 22(11):5610.
​https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8198520/​

González, F. (2024). Las bacterias capaces de descomponer el plástico son muchísimas más de las que se creía. WiRed.
​https://es.wired.com/articulos/las-bacterias-capaces-de-descomponer-el-plastico-son-muchisimas-mas-de-las-que-se-creia​

Heris, Y.S. (2024). Bacterial biodegradation of synthetic plastics: a review. Bull Natl Res Cent 48, 87.
​https://doi.org/10.1186/s42269-024-01241-y​

National Geographic en Español. (2022). Crean una enzima mutante que "se come" el plástico.
​https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/actualidad/crean-enzima-mutante-que-se-come-plastico_12616​

Pham, V. H. T., Kim, J. y Chang, S. (2024). A valuable source of promising extremophiles in microbial plastic degradation. Polymers, 16(15), 2109.
​https://doi.org/10.3390/polym16152109​

Felipe Chavarro
Copy editor
Virtual Pro
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