Las condiciones ambientales de nuestros océanos se encuentran cada vez más delicadas, tanto así que los diversos ecosistemas alrededor del planeta se encuentran en un estado de emergencia, a punto del colapso. Amenazados por la acidificación, al los océanos ser capaces de absorber hasta un 26 del dióxido de carbono (CO2) que producimos, y cuyos aumentos han sobrecargado la biodiversidad, fisiología y capacidad reproductiva de diversas especies de peces, moluscos, corales y distintos mamíferos marinos. Sumándole a esto la contaminación derivada de alcantarillados y de prácticas agrícolas no-sustentables, un 13% de las áreas de pesca globales se han convertido en “zonas muertas” a la hipoxia oceánica.
Aunque la falta de oxígeno es un problema grave que erradica la vida oceánica, las 8 millones de piezas de basura plástica que llegan a los océanos diariamente ha conllevado a que 5.25 trillones de macro- y micro-plásticos o 268,940 toneladas se encuentren flotando mar abierto. Las consecuencias del plástico son severas, ya que según estudios realizados por biólogos marinos, se encontró plástico en 36% de las focas, 40% de las aves marinas, en un 59% de las ballenas y en un 100% de las tortugas marinas examinadas, razón por la cual el plástico mata sobre 100,000 mamíferos marinos y tortugas, además de 1 millón de aves de mar anualmente. 
Según el más ambicioso estudio en su categoría y desarrollado por Marcus Eriksen acompañado de otros siete científicos de ciencias naturales y un científico de data, se realizaron 24 expediciones entre los años 2007 y 2013 en distintos cuerpos de agua. Dentro del análisis, el cual incluía un total de 1,571 localizaciones de muestreo sub-divididas en cuatro categorías, en los cinco giros de corrientes oceánicas sub-tropicales, la Bahía de Bengala, el Mar Mediterráneo y Australia costal; el Océano Pacífico del Norte (1.990 trillones de piezas de plástico) es seguido por el Océano Indio con 1.300 trillones de contaminación plástica. Debido a que el plástico se va fragmentando con el pasar del tiempo por los rayos ultravioleta (UV), se estima que organismos marinos que viven hasta a 10 kilómetros (i.e. 6.2 millas) debajo de la superficie han consumido micro-plásticos en algún momento. Claro, se debe considerar que los países que peor administran sus desperdicios sólidos y que permiten que lleguen a los océanos son China, Indonesia, Filipinas, Vietnam y Sri Lanka (Estados Unidos figuró 12 en el listado).
Entre los productos que más tardan en bio-degradarse en ambientes marinos lo están las líneas de pesca (600 años), botellas plásticas (450 años), pañales desechables (450 años) y los anillos de plástico para latas en 400 años. Otros productos comúnmente utilizados como las latas de aluminio (200 años), vasos de espuma de poliestireno (“styrofoam”) (50 años), bolsas de compras (20 años) y colillas de cigarrillos (10 años) tardan mucho menos, pero complican igualmente el hábitat marino al convertirse en los micro-plásticos que posiblemente terminamos comiéndonos. Reconociendo todo lo antes mencionado, varios grupos de científicos se han enfocado en identificar maneras en las que se podría resolver la alarmante situación en la que nos encontramos al utilizar bacterias para crear nuevas metodologías de reciclaje ambientalmente amigables.
¿Cómo funcionan las bacterias come-plástico experimentales?
Los plásticos se componen de polímeros sumamente complejos como los ftálicos ácidos, etanos y ftalatos, dentro de largas cadenas moleculares que se repiten y les hacen sumamente duraderos. Sin embargo, de lograrse romper las cadenas en unidades químicas solubles, los componentes fundadores pueden ser cultivados y reciclados en nuevos plásticos cerrando el ciclo por completo. En el 2016 se probó en una planta de reciclaje de botellas de plástico en Sakai, Japón que la bacteria Ideonella sakaiensis (201-F6) es capaz de digerir el tereftalato de polietileno (PET, por sus siglas en inglés), el cual es comúnmente utilizado en botellas de un solo uso.
Al secretar el enzima tipo proteína conocido como “PETase” para acelerar la reacción química y romper los enlaces de la cadena, las moléculas sobrantes podrían ser absorbidas por la bacteria al utilizar el carbón como fuente de alimento. Debido a que la bacteria fue recogida del suelo alrededor de la planta de reciclaje, el cual se encontraba ya contaminado por plásticos, el enzima había evolucionado para este propósito específicamente. Más importante aún, de las partes activas del enzima PETase ser manipuladas suavemente al cambiar sus propiedades químicas y puesto a trabajar en 30° Celsius (i.e. 86°F), el mismo fue capaz de trabajar con mayor rapidez.
¿Cómo comercializaríamos la tecnología?
De las 8.3 billones de toneladas métricas (Tm) de plásticos producidos desde la aceleración de la industria en los años 50ta, 6.3Tm billones se convierten en desperdicios, de los cuales tan solo el 9% es reciclado y el 12% es incinerado. El remanente 79% termina en los vertederos o en el medio ambiente, estimándose que para el año 2050 habrán 12 billones de toneladas métricas en los vertederos alrededor del mundo.
Una posible solución se inventó en el laboratorio de la escuela superior de Miranda Wang y Jeanny Yao en Vancouver en el año 2012, al tomar una muestra del material bacteriológico del estuario del rio Fraser, inoculando y alimentado diversos tipos de ftálicos como su única fuente de carbón, modificando las mismas a través de ingeniería bacteriológica para acelerar el proceso de descomposición. Anualmente se producen alrededor de 470 millones de libras de plásticos (ftálicos) para juguetes, empaques de alimentos y cosméticos, los cuales podrían ser absorbidos por humanos de no manejarse apropiadamente, habiendo sido reconocidos como potenciales carcinógenos.
Básicamente existen dos maneras para manejar el plástico, el primero requiere que las botellas sean limpiadas, desgarradas, derretidas y reconstituidas, mientras que el segundo método es a través de la pirolisis, en donde se le aplica calor intenso para romper el plástico a sus componentes para luego ser utilizado en aceites y energía. Claro, al este método ser complicados y costosos, bajo la empresa BioCellection, Wang y Yao han logrado imitar las bacterias come-plástico con un catalítico que es capaz de trabajar con plásticos que no se pueden reciclar presentemente.
Originalmente trabajaban con las bacterias de suelo capaces de transformar el plástico a su materia prima en 24 horas, liberando únicamente CO2 y agua (H2O) como residuos, pero ahora al biológicamente romper el plástico con microorganismos diseñados, en tan solo tres horas logran un 70% de conversión a los componentes bases y utilizables en ropa de nilón, suelas de zapatos y hasta en piezas de automóviles. Para poder romper las cadenas de polímeros las juntas de carbón-carbón deben ser rajadas para lograr especies con menor peso molecular y con terminaciones oxigenadas que forman compuestos ácidos valiosos. Al producir los primeros intermediarios de desperdicios plásticos, tales como ácidos adípicos, azelaicos, glutáricos, pimélicos, subéricos y succínicos, esenciales en la producción de diversos materiales y solventes, la innovación lograda crea una cadena de suministro sustentable. No cabe duda de que la industria de empaques de plástico global juega un papel importante tanto preservando alimentos como en numerosos procesos industriales, reteniendo un valor estimado de entre $86 a $125 billones de dólares anuales. Sin embargo, al desgarrar el plástico y aumentar su superficie para su transformación química es posible reducir entre un 30% a un 40% el costo de reciclaje de plásticos como tal.
Cuando el plástico llega a nuestros océanos es capaz de sobrepasar los niveles de zooplancton, peor aún, recopilan, acumulan y concentran contaminantes orgánicos persistentes (POPs, en inglés), disruptores carcinógenos, endocrinológicos bifenilos policlorados (PCBs, por sus siglas en inglés), hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs, también en inglés), pesticidas organoclorados y diclorodifenildicloroetanos (DDD); hasta un millón de veces más. A la vida marina alimentarse de los micro-plásticos, no tan solo se afecta el organismo, sino que corren riesgo los humanos y sobretodo los infantes más arriba en la cadena alimenticia, subyugados todos ante la inclemencia de una sopa de plástico oceánica.
