En las profundidades del océano, millones de microorganismos luchan contra un enemigo invisible: la contaminación plástica. Recientemente, científicos identificaron cómo algunas bacterias marinas están evolucionando para utilizar el plástico como fuente de alimento.
Un equipo liderado por la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah (KAUST) descubrió un motivo enzimático único, denominado M5, que permite a ciertas bacterias degradar el tereftalato de polietileno (PET), el material predominante en botellas, envases y fibras textiles.
Publicado en la revista Oxford Academic, el hallazgo ofrece una nueva perspectiva sobre la resiliencia de la vida marina. En lugar de sucumbir al plástico, algunas bacterias parecen haber desarrollado herramientas moleculares que convierten los residuos en energía.
“El motivo M5 actúa como una huella que indica cuándo una PETasa es funcional y capaz de degradar plástico PET”, explicó Carlos Duarte, ecólogo marino y codirector del estudio. El descubrimiento permite comprender la evolución de estas enzimas a partir de otras que degradan hidrocarburos.
El equipo combinó análisis genéticos, modelado estructural mediante inteligencia artificial y experimentos de laboratorio. Encontraron variantes funcionales del motivo M5 en casi el 80 % de las más de 400 muestras oceánicas estudiadas, desde la superficie hasta profundidades de dos mil metros.
En estos hábitats extremos, donde los nutrientes naturales son escasos, metabolizar carbono sintético puede marcar la diferencia entre la vida y la muerte microbiana. “Los microbios parecen haber perfeccionado estas enzimas para aprovechar el plástico como fuente de carbono”, señaló Intikhab Alam, investigador en bioinformática.
Las enzimas PETasa que contienen el motivo M5 presentan una estructura tridimensional que les permite reconocer y cortar las cadenas del polímero, transformándolo en fragmentos asimilables por otros microorganismos. Las variantes sin M5 carecen de esta capacidad catalítica.
Mediante predicciones estructurales basadas en inteligencia artificial y pruebas de laboratorio, el equipo confirmó que solo las bacterias con M5 degradaban el PET, alcanzando entre el 25 % y el 50 % de la eficiencia de la PETasa original descubierta en 2016.
La mayoría de estas enzimas oceánicas pertenecen al orden Pseudomonadales, conocidas por su versatilidad metabólica. Su evolución refleja una transición natural de degradación de compuestos orgánicos a sintéticos, impulsada por la presencia humana.
A pesar del potencial de estas enzimas, su acción no puede revertir la enorme cantidad de plástico que llega a los océanos: se vierten entre 8 y 12 millones de toneladas anuales y menos del 10 % se recicla efectivamente. Sin embargo, su estudio ofrece modelos para optimizar el reciclaje industrial.
El motivo M5 podría ser clave para diseñar enzimas sintéticas más eficaces que descompongan el plástico a escala industrial. A diferencia de las enzimas naturales, estas versiones controladas permitirían un manejo seguro y eficiente de los residuos.
