Plástico biodegradable

22. jun., 2022

Cómo son los supergusanos capaces de masticar desechos plásticos

Una especie de gusano, con apetito por el poliestireno, podría ser la clave para el reciclaje a gran escala. Los detalles del estudio realizado por científicos australianos

 
 
 
 
 
 
 
 
El supergusano Zophobas morio se alimenta de poliestireno
 
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El supergusano Zophobas morio se alimenta de poliestireno (video: Universidad de Queensland)

El aumento de la contaminación plástica es un problema ambiental de envergadura, y una forma de contrarrestar esta tendencia es adoptar una economía circular, en la que los materiales usados se reciclen, en lugar de desecharse. Un paso importante para facilitar este proceso es crear nuevos enfoques para reciclar los desechos plásticos en productos de consumo deseables.

Es probable que la degradación y conversión microbiana del plástico desempeñe un papel considerable en la configuración de una economía circular, mediante la ingeniería de microbios o sus enzimas para reciclar los desechos.

Un primer paso hacia la realización de este objetivo es identificar los microbios que pueden degradar el poliestireno e investigar las enzimas y vías involucradas. En este sentido, investigadores de la Universidad de Queensland en Australia han descubierto que el denominado “supergusano” Zophobas morio común puede comer poliestireno, gracias a una enzima bacteriana en su intestino. Sus hallazgos acaban de publicarse en la revista especializada Microbial Genomics.

“Los supergusanos son como miniplantas de reciclaje, trituran el poliestireno con la boca y luego, con él, alimentan a las bacterias de sus intestinos", dijeron los investigadores (foto: Universidad de Queensland)

Los especialistas del Centro Australiano de Ecogenómica, pertenecinente a la Facultad de Química y Biociencias Moleculares de la Universidad de Queensland, indicaron que su “estudio representa el primer análisis metagenómico de un microbioma intestinal de insectos en una dieta de poliestireno”.

Es decir que, en su proceso pudieron detectar que esta especie, identifica bacterias con capacidades degradantes de poliestireno y estireno, e infiere enzimas y vías involucradas en estas reacciones. Por lo tanto, “los resultados contribuyen a comprender la degradación microbiana del poliestireno y proporcionarán una base para futuras investigaciones sobre el reciclaje microbiano de los desechos plásticos”, señalaron en el documento.

Chris Rinke, primer autor del documento, y su equipo alimentaron a los supergusanos con diferentes dietas durante un período de tres semanas, algunos con espuma de poliestireno, algunos con salvado y otros con una dieta en ayunas.

Científicos de la Universidad de Queensland, en Australia, descubrieron que los supergusanos Zophobas morio, comen con gusto poliestireno (foto: Universidad de Queensland)

“Descubrimos que los supergusanos alimentados con una dieta de solo poliestireno no solo sobrevivieron, sino que incluso aumentaron de peso marginalmente -explicó Rinke-. Esto sugiere que los gusanos pueden obtener energía del poliestireno, muy probablemente con la ayuda de sus microbios intestinales”.

La técnica utilizada por los investigadores llamada metagenómica se dispone para encontrar varias enzimas codificadas con la capacidad de degradar el poliestireno y el estireno. El objetivo a largo plazo es diseñar enzimas para degradar los residuos plásticos en plantas de reciclaje mediante trituración mecánica, seguida de biodegradación enzimática.

Los supergusanos son como miniplantas de reciclaje, trituran el poliestireno con la boca y luego, con él, alimentan a las bacterias de sus intestinos -continuó el especialista-. Los productos de descomposición de esta reacción pueden ser utilizados por otros microbios para crear compuestos de alto valor como los bioplásticos”.

Se espera que este bio-upcycling incentive el reciclaje de desechos plásticos y reduzca los vertederos. El coautor de la investigación Jiarui Sun agregó que “el objetivo es cultivar bacterias intestinales en el laboratorio y probar más a fondo su capacidad para degradar el poliestireno. Entonces tendremos la oportunidad de ver cómo podemos mejorar este proceso al nivel requerido para montar una planta de reciclaje completa”.

El poliestireno es un polímero orgánico económico y ampliamente utilizados, pero su alta durabilidad dificulta la biodegradación. Este producto, incluido el poliestireno extruido (también conocido como espuma de poliestireno), se encuentra entre los plásticos más comúnmente producidos en todo el mundo y es resistente a la degradación microbiana.

El estireno es un compuesto orgánico de olor suave con aspecto de líquido incoloro a temperatura ambiente. Este hidrocarburo aromático toma su nombre del estoraque, un bálsamo que se obtiene al recoger la resina del árbol de igual nombre y también del liquidámbar, por medio de un corte o incisión en la corteza. El estireno es una sustancia natural que se encuentra en pequeñas cantidades en algunos alimentos.

La ONU advirtió que la contaminación por plástico en los ecosistemas acuáticos creció considerablemente en los últimos años y prevé que se duplique para 2030 (Europa Press)

Los plásticos son parte integral de la economía global y se han convertido en parte de la vida diaria al proporcionar cantidades excesivas de artículos desechables y de corta duración.

La producción mundial de plástico alcanzó casi 360 millones de toneladas en 2018 y se prevé que la demanda de plástico crezca sustancialmente durante la próxima década, mientras que es probable que las tasas de reciclaje se mantengan bajas.

Rinke puso el acento en que “hay muchas oportunidades para la biodegradación de los desechos plásticos. Nuestro equipo está muy emocionado de impulsar la ciencia para que esto suceda”, concluyó.

22. jun., 2022

Un subproducto de la cerveza puede filtrar el plomo del agua potable, según un estudio del MIT

Un grupo de científicos encontró que un solo gramo de levadura seca e inactiva podría eliminar hasta 12 miligramos de plomo. Los detalles

 
“Explotar la levadura como biosorbente puede ser factible en la práctica y económicamente atractivo", dijo uno de los expertos (REUTERS/Eric Thayer)

Los metales pesados son altamente solubles en agua y no biodegradables, y tienden a persistir indefinidamente cuando se liberan. El plomo (Pb) es uno de los metales pesados más utilizados. Su producción aumentó alrededor de un 20% durante la última década, alcanzando alrededor de 11,7 millones de toneladas a nivel mundial en 2020. Es altamente tóxico, incluso en bajas concentraciones, con efectos nocivos sobre los órganos y tejidos del cuerpo humano.

La biosorción de metales pesados, entre ellos el plomo, se ha estudiado fuertemente por la ciencia. Ahora, una nueva investigación realizada por especialistas del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) detectó que la levadura, un producto de desecho en abundancia en las cervecerías, puede filtrar incluso pequeñas cantidades de plomo.

La levadura residual o excedente de las industrias de fermentación sería una opción más sostenible para la aplicación a gran escala de este enfoque de purificación de agua (Foto: Agencia Andina)

Los investigadores del MIT mencionan en su análisis Flint, la crisis del agua en Michigan, Estados Unidos, en 2014, donde la fuente de agua de la ciudad se cambió de un lago a un río y el plomo se filtró de las tuberías envejecidas. Sus hallazgos acaban de publicarse en un artículo de revista Nature Communications Earth and Environment .

La solución estudiada por el equipo del MIT, llamada biosorción, se conoce desde hace décadas. Pero el proceso solo se ha examinado en concentraciones más altas, en el nivel de una parte por millón. El MIT dice que su investigación muestra que el enfoque puede hacer mella en niveles de contaminación de una parte por mil millones. El estándar de plomo permitido es de 5 partes por billón en la Unión Europea, mientras que la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. dice que ningún nivel de plomo en los suministros de agua es seguro.

Especialistas del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) detectaron que la levadura, un producto de desecho en abundancia en las cervecerías, puede filtrar incluso pequeñas cantidades de plomo

La biosorción utiliza material biológico inactivo para eliminar los metales pesados del agua. Según los informes, el equipo del MIT “demostró que un solo gramo de células de levadura secas e inactivas puede eliminar hasta 12 miligramos de plomo en soluciones acuosas con concentraciones iniciales de plomo por debajo de 1 parte por millón” en apenas cinco minutos. “Este trabajo informa por primera vez de este índice”, indicó Patritsia M. Stathatou, una de las autoras principales de la investigación y especialista del Centro de Bits y Átomos del MIT.

“Explotar la levadura como biosorbente puede ser factible en la práctica y económicamente atractivo. La levadura se puede cultivar fácilmente en grandes cantidades, al mismo tiempo que tiene diversas aplicaciones industriales beneficiosas, por ejemplo, en las relacionadas con la producción de alimentos, bebidas, productos terapéuticos y biocombustibles”, señaló Stathatou.

La solución estudiada por el equipo del MIT, llamada biosorción, se conoce desde hace décadas. Pero el proceso solo se ha examinado en concentraciones más altas, en el nivel de una parte por millón (EFE/Aguas Andinas)

La industria mundial de la fermentación utiliza tres millones de toneladas de levadura al año, mientras que se espera que el mercado de la levadura crezca un 35% en los próximos 5 años. “Sin embargo, los azúcares y las proteínas necesarios para el crecimiento de la levadura se derivan de cultivos alimentarios y fuentes que podrían usarse para la nutrición humana”, continuó la científica. “Por lo tanto, para evitar comprometer la seguridad alimentaria, la levadura residual o excedente de las industrias de fermentación sería una opción más sostenible para la aplicación a gran escala de este enfoque de purificación de agua. De hecho, el excedente de levadura se produce actualmente en grandes volúmenes y es un recurso de bajo valor extremadamente infrautilizado, no adecuado como suplemento dietético humano debido a los altos niveles de ácidos nucleicos”.

La industria mundial de la fermentación utiliza tres millones de toneladas de levadura al año (EFE/Abir Sultan/Archivo)

Este proceso aún no puede lanzarse abiertamente al mercado porque, según advierten los especialistas en su documento, sería necesario diseñar un sistema para procesar el agua y recuperar la levadura, incrustando las células de ésta en una especie de filtro. El MIT está trabajando en ello. Además del plomo, el método también se puede utilizar para eliminar metales pesados como el cadmio y el cobre. “En general, este trabajo muestra el uso de un biomaterial eficaz para la eliminación de trazas de metales pesados, hecho de un microorganismo respetuoso con el medio ambiente, económico, benigno para la salud humana y fácil de producir en masa”, concluyó la especialista.

20. jun., 2022

Infobae 20/06.2022

El núcleo de la Tierra oscila y cambia de dirección en su rotación: cuál es el impacto para el planeta

Los datos relevados en un nuevo estudio podrían cambiar el paradigma sobre lo que se creía acerca del centro de la Tierra y modificaría la realidad diaria en el planeta

 
Según señalaron los propios expertos, este descubrimiento puede cambiar el paradigma sobre aquello que se creía "cierto" sobre el centro del planeta (Getty Images)

Con particularidades y acciones ya identificadas, el centro de la Tierra fue intensamente estudiado durante las últimas tres décadas. Ahora, un grupo de científicos de la Universidad del Sur de California detectó que el núcleo de nuestro planeta no solo oscila (como un péndulo) con una variación de unos 2 kilómetros cada 6 años, sino que, además, cambia la dirección de la rotación.

La idea de que el núcleo interno oscila era un modelo que existía, pero la comunidad estaba dividida sobre si era viable”, afirmó en un comunicado el coautor del estudio publicado durante los últimos días en Science Advances, John Vidale. Según el además profesor de Ciencias de la Tierra de la Universidad Dornsife de Letras, Artes y Ciencias, este descubrimiento los “sorprendió bastante”, porque, incluso, detectaron que “se estaba moviendo en la otra dirección”.

Según explicaron los científicos en el documento, “se ha inferido a partir de observaciones cercanas que el núcleo interno de la Tierra (IC) está desacoplado del manto suprayacente por el núcleo externo (OC) de hierro líquido, se mueve y cambia durante décadas. Sin embargo, el patrón, la velocidad y la fuerza impulsora del cambio aún están en debate”. Es por este motivo que pusieron el foco en estas últimas acciones planetarias.

Los científicos lograron confirmar algunos aspectos sobre el comportamiento del centro de la Tierra, mientras que otros podrían ser completamente reconfigurados (iStock)

Los expertos destacaron, además, que en los últimos 30 años hubo una gran profundización científica sobre aquello que se conocía del centro de la Tierra. Hasta el momento, la ciencia pudo determinar que el núcleo interno del planeta está conformado por una densa bola caliente de hierro sólido, la cual tiene el tamaño de Plutón.

Además, detectaron que el núcleo de la Tierra “se mueve y/o cambia durante décadas”. Pero eso no es todo, ya que determinaron que no es posible observar el comportamiento del centro terrestre de forma directa, por lo cual comenzaron a desplegar una serie de mediciones indirectas para identificar el patrón, la velocidad y la causa del movimiento y los cambios.

Investigamos la rotación diferencial del núcleo interno de la Tierra en relación con el manto utilizando pares de explosiones nucleares ubicadas con precisión”, señalaron los expertos en el documento publicado hace escasos días y, tras señalar una subrotación y una superrotación, destacaron: “Estas observaciones contradicen los modelos de rotación constante del núcleo interno y los modelos que postulan tasas de rotación mucho más rápidas”.

Los investigadores de la USC identificaron un ciclo de seis años de súper y sub-rotación en el núcleo interno de la Tierra (Gentileza Edward Sotelo/USC)

Asimismo, en el comunicado resaltaron que “la inversión de la polaridad, el tiempo y las tasas de rotación es consistente con un modelo de oscilaciones sobre un equilibrio con bloqueo gravitacional del manto y el núcleo interno debido a variaciones laterales de densidad. El modelo, que tiene un período de 6 años, puede explicar la variación en la duración del día, que ha oscilado de manera bastante constante durante las últimas décadas”.

Vidale explicó al respecto que “a partir de nuestros hallazgos, podemos ver los cambios en la superficie de la Tierra en comparación con su núcleo interno, como la gente ha afirmado durante 20 años”. “Nuestras últimas observaciones muestran que el núcleo interno giró un poco más lento entre 1969 y 1971 y luego se movió en la otra dirección entre 1971 y 1974. También notamos que la duración del día creció y se redujo como se predijo”, agregó el experto.

Los científicos arribaron a estos resultados tras utilizar una matriz sísmica de gran apertura (LASA, por sus siglas en inglés), una instalación de la Fuerza Aérea de Estados Unidos en Montana. Vidale, junto al investigador Wei Wang, hallaron que “el núcleo interno giraba más lento de lo previsto anteriormente, aproximadamente 0,1 grados por año”.

Según Vidale, estos hallazgos permiten evidenciar "los cambios en la superficie de la Tierra, en comparación con su núcleo interno"

El núcleo interno no está fijo, se mueve bajo nuestros pies y parece ir y venir un par de kilómetros cada seis años”, afirmó Vidale sobre los hallazgos y resaltó que, junto a Wang, pusieron en práctica la misma metodología aplicada cuando, Milrow en 1969 y Cannikin en 1971, realizaron pruebas atómicas debajo de la isla Amchitka, en la punta del archipiélago de Alaska.

Y fue durante estas últimas pruebas que los científicos pudieron conocer, gracias a evaluar las ondas de compresión resultantes de las explosiones nucleares, que el centro de la Tierra “había invertido la dirección, subgirando al menos una décima de grado por año”. Incluso, el estudio difundido durante los últimos días evidenció, por primera vez, la oscilación mediante la observación sismológica directa.

Los científicos de la USC advirtieron, además, que “el núcleo interno cambió de dirección en el período de seis años de 1969 a 1974″ y destacaron que la oscilación varió en función de la “duración del día, más o menos 0,2 segundos durante seis años, y los campos geomagnéticos, los cuales coinciden con la teoría tanto en amplitud como en fase”.

“Una de las preguntas que tratamos de responder es, ¿el núcleo interno se mueve progresivamente o está mayormente bloqueado en comparación con todo lo demás a largo plazo? Estamos tratando de entender cómo se formó el núcleo interno y cómo se mueve con el tiempo, esto es un paso importante para comprender mejor este proceso”, señaló Vidale y concluyó: “La coincidencia de esas dos observaciones hace que la oscilación sea la interpretación probable”.

11. oct., 2021

Perfil 11/10/2021

Hace 63 millones el cambio climático arrasó con el 63% de las especies de Europa, Asia y África

El evento de extinción, hasta ahora desconocido, fue denominado como "un auténtico botón de reinicio". Ocurrió en la transición de los periodos geológicos denominados Eoceno y Oligoceno, cuando la Tierra se enfrió.

Fósiles de los grupos clave utilizados para revelar la extinción del Eoceno-Oligoceno en África | CENTRO LEMUR DE LA UNIVERSIDAD DE DUKE
Ayer 19:15

"Fue un auténtico botón de reinicio", indicó la autora principal del estudio Dorien de Vries, de la Universidad de Salford del Reino Unido.

El descubrimiento, que compila décadas de trabajo e informa sobre este evento de extinción previamente indocumentado, fue publicado esta semana en la revista científica Communications Biology.

En esa transición del Eoceno al Oligoceno se habrían extinguido casi dos tercios de las especies conocidas en África y la Península Ibérica, señaló una de las firmantes de la investigación perteneciente a la Universidad estadounidense de Duke.
 

 

La desaparecieron, ocurrida hace unos 30 millones de años, sucedió después que el clima de la Tierra se enfriara durante la transición de los periodos geológicos. 

Aquel tiempo estuvo marcado por un drástico cambio climático, pero a la inversa de lo que ocurre en el presente. La superficie terrestre se enfrió, las capas de hielo se expandieron, el nivel del mar bajó, los bosques empezaron a convertirse en praderas y el dióxido de carbono escaseaba.

Si bien se sabía que había afectado a las especies de mamíferos de Europa y Asia, hasta el momento se creía que en África podrían haber salido indemnes pues su clima más templado habría sido un amortiguador a ese enfriamiento, pero no fue así.

A esta conclusión llegó un equipo de investigadores (de Inglaterra, EE.UU. y Egipto), en gran parte, al estudio de una colección de fósiles alojados en la División de Primates Fósiles del Centro Duke Lemur. La colección fue obra de la difunta Elwyn Simons de Duke, quien recorrió los desiertos egipcios en busca de fósiles durante décadas.

Los expertos examinaron los fósiles de cinco grupos de mamíferos: uno de carnívoros extintos llamados hyaenodontes; dos de roedores, que incluyen ardillas y puercoespines; otros dos de primates, los estrepsirrinos (lémures y loris), y antropoides (simios y monos).

Al recopilar los datos sobre los fósiles, el equipo pudo construir árboles evolutivos para estos grupos, identificando cuándo se ramificaron los nuevos linajes y marcando el tiempo de la primera y última aparición conocida de cada especie.

Las pruebas están en los dientes molares

La prueba está en los dientes molares de esos animales, que pueden decir mucho sobre lo que come un mamífero y, por ende, de su entorno.

Los roedores y primates que reaparecieron después de algunos millones de años tenían dientes diferentes. Eran especies nuevas, que comían cosas distintas y tenían hábitats diferentes.

"Vemos una enorme pérdida de diversidad de dientes, y luego un período de recuperación con nuevas formas dentales y nuevas adaptaciones", dijo de Dorien de Vries.

El rápido cambio climático no fue el único reto al que se enfrentaron esos pocos tipos de mamíferos supervivientes. África Oriental se vio además azotada por una serie de acontecimientos geológicos importantes.

En aquel periodo se produjeron supererupciones volcánicas que cubrieron vastas extensiones con roca fundida y fue cuando la Península Arábiga se separó de África Oriental, abriendo el Mar Rojo y el Golfo de Adén.

4. sep., 2021