Todo arrancó con una pregunta bastante directa: si se entierra un bioplástico nuevo en un suelo lleno de microorganismos, ¿alguno de ellos aprende a comérselo? Un equipo de la Universidad de Constanza, en Alemania, liderado por los biólogos Harry Lerner y David Schleheck, enterró pequeños fragmentos de película de poliésteres alifáticos de cadena larga (conocidos como LCAP), desarrollados por el grupo del químico Stefan Mecking, a unos 10 centímetros de profundidad en el suelo forestal del jardín botánico de la universidad.
El lugar no se eligió al azar: la capa superior del suelo forestal está repleta de microbios especializados en descomponer materia orgánica, desde celulosa hasta cutina vegetal. Si algún microorganismo iba a adaptarse a este nuevo polímero, ese parecía el sitio indicado para buscarlo. Las muestras permanecieron enterradas más de un año antes de que el equipo las recuperara.
Agujeros con forma de bacteria
Al observar las películas recuperadas bajo microscopía electrónica, apareció algo que no encajaba con una degradación uniforme de la superficie: pequeños agujeros con el tamaño y la forma aproximados de células bacterianas. Todo indicaba que ciertas bacterias estaban perforando el material justo debajo de su propio cuerpo, en lugar de degradarlo de forma pareja en toda la superficie.
Para entender qué estaba pasando, el equipo secuenció el ADN de toda la comunidad microbiana presente en las muestras y encontró un gen que se había vuelto mucho más frecuente en el suelo que contenía LCAP. Ese gen codifica una esterasa, una enzima capaz de romper enlaces químicos específicos de los poliésteres, según publicó el equipo en The ISME Journal.
Una enzima que vive pegada a la bacteria
El detalle más llamativo apareció al estudiar la estructura de esta proteína: cuenta con una señal que la transporta hacia el exterior de la célula y con un anclaje lipídico que la mantiene fija a la membrana bacteriana. La bacteria, entonces, no libera la enzima al azar esperando que encuentre plástico por casualidad, sino que la lleva consigo, pegada a su propia superficie.
Su centro activo, además, tiene una cavidad grande y abierta que recuerda visualmente a la boca del personaje de videojuego Pac-Man, de ahí el apodo con el que terminó bautizada. Ese anclaje a la membrana podría explicar por qué a estas bacterias les conviene tanto perforar el material desde su propia superficie: rompen el polímero justo donde pueden capturar de inmediato las moléculas liberadas, antes de que otros microorganismos se adelanten a consumirlas.
Cuánto tarda un bioplástico en desaparecer
Los investigadores también corrieron experimentos controlados, mezclando polvo de distintos materiales con muestras del mismo suelo forestal: los LCAP junto con otros bioplásticos como PCL y PHBV, además de celulosa y polietileno de alta densidad (HDPE) convencional como referencia. Los bioplásticos estudiados terminaron degradándose por completo en un rango de entre 250 y 330 días, contra unos 80 días para la celulosa. El HDPE convencional, en cambio, prácticamente no mostró degradación durante todo el período del experimento.
Esos números no deberían leerse como una garantía de que cualquier objeto etiquetado como bioplástico va a desaparecer solo por estar en la naturaleza. La temperatura, la humedad, el grosor de la pieza, la disponibilidad de oxígeno y la comunidad microbiana local pueden cambiar radicalmente la velocidad real de degradación, y no todo lo que se vende como bioplástico es efectivamente biodegradable.
La sorpresa incómoda: también rompe penicilina
Al comparar la estructura de esta nueva esterasa con otras proteínas conocidas, el equipo encontró semejanzas con las betalactamasas, enzimas que algunas bacterias usan para neutralizar antibióticos. Los ensayos confirmaron esa doble función: la proteína fue capaz de hidrolizar tanto poliésteres como antibióticos betalactámicos, incluida la penicilina, y los análisis estructurales también estudiaron su interacción con la ampicilina.
El hallazgo conecta dos problemas ambientales que normalmente se estudian por separado: la contaminación por plásticos y la resistencia a los antibióticos. También pone un freno a cualquier lectura demasiado optimista, porque cualquier estrategia orientada a potenciar bacterias degradadoras de plástico debería evaluar antes sus efectos ecológicos, sobre todo cuando el mismo gen podría estar vinculado a la resistencia antimicrobiana.
