Resumen

Los microbios pueden descomponer los plásticos biodegradables en la tierra, los ríos y la costa. Sin embargo, no está claro si los microbios de las profundidades marinas pueden degradar los plásticos biodegradables en las condiciones ambientales extremas del fondo marino. Aquí, informamos de la descomposición microbiana de plásticos biodegradables representativos en diversas ubicaciones del fondo marino profundo que varían en profundidad de 757 a 5552 m.

La degradación de las muestras se evaluó en términos de pérdida de peso, reducción del espesor del material y cambios morfológicos en la superficie. El ácido POLI(l-láctico) no se degradó ni en la costa ni en los sitios de aguas profundas, mientras que otros poliésteres biodegradables, polihidroxialcanoatos y ésteres de polisacáridos sí se degradaron. La tasa de degradación disminuyó con la profundidad del agua. Analizamos las comunidades microbianas asociadas al plástico mediante secuenciación de amplicones del gen 16S rRNA y metagenómica. Varios microorganismos dominantes portaban genes que potencialmente codificaban enzimas degradadoras de plástico, como las polihidroxialcanoato despolimerasas y las cutinasas/poliesterasas. El análisis de los conjuntos de datos metagenómicos disponibles indicó que estos microorganismos están presentes en otros lugares de aguas profundas. Nuestros resultados confirman que los plásticos biodegradables pueden ser degradados por la acción de microorganismos en el fondo marino, aunque con mucha menos eficiencia que en entornos costeros.

Conclusiones

Este estudio muestra que los plásticos biodegradables se degradan en el sitio de descanso final de la basura oceánica, el fondo marino, a diferentes profundidades, y que microorganismos específicos parecen tener la capacidad de descomponer la mayoría de los plásticos biodegradables, en particular el PHA, los poliésteres biodegradables y los derivados de ésteres de polisacáridos. La tasa de biodegradación de los plásticos biodegradables se ralentiza con la profundidad. Sin embargo, el PLLA y los plásticos comunes no biodegradables (PE, PP, PS, PET) no se degradaron en absoluto, ni en tierra ni en el fondo marino, independientemente de la profundidad.

Además, el ecosistema de los fondos marinos profundos contiene una gran diversidad de microorganismos aeróbicos y anaeróbicos. Estos pueden ser capaces de descomponer los plásticos biodegradables utilizando enzimas de degradación secretadas específicas, y estos microorganismos generalmente tienen una distribución mundial. En el futuro, es necesario desarrollar plásticos marinos biodegradables que se descompongan lo más rápido posible una vez que se descargan en el océano. También deben desarrollarse plásticos marinos biodegradables de alto rendimiento que no se biodegraden durante su uso, sino que activen un interruptor de biodegradación cuando se vierten en el océano, garantizando su biodegradación.

Tomado y traducido de la revista Nature.