El proyecto MICROFAGO utiliza bacterias y bacteriófagos para acelerar la biodegradación de bioplásticos
El proyecto MICROFAGO desarrolla una estrategia biotecnológica para acelerar la biodegradación de bioplásticos compostables durante los tratamientos industriales de residuos orgánicos. La iniciativa combina la incorporación de microorganismos capaces de degradar estos materiales con el uso de bacteriófagos, virus que infectan de forma específica a determinadas bacterias, para modular la población microbiana que interviene en el proceso.
Coordinado por el Instituto Tecnológico del Plástico (AIMPLAS), el proyecto cuenta con la participación de la Universidad de Valencia, DARWIN Bioprospecting, Evolving Therapeutics y Gestión Integral de Residuos Sólidos. La investigación está financiada por el Instituto Valenciano de Competitividad e Innovación, en la convocatoria de 2024 de Proyectos Estratégicos en Cooperación, con un importe de 234.508 euros, y cuenta con cofinanciación europea a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional.
Modificar la población microbiana
La estrategia desarrollada por MICROFAGO parte de que la biodegradación de los bioplásticos en instalaciones industriales depende de la actividad de determinadas comunidades microbianas. El proyecto pretende actuar sobre esa población para favorecer los microorganismos que contribuyen a la degradación y reducir la presencia de aquellos que pueden inhibirla o competir por los recursos disponibles.
Para ello, una de las líneas de trabajo consiste en identificar y caracterizar los microorganismos con mayor capacidad para biodegradar los materiales. Estos microorganismos pueden posteriormente incorporarse al proceso mediante estrategias de bioaumentación, es decir, mediante la introducción de microorganismos con una actividad biológica de interés.
La segunda vía emplea bacteriófagos específicos para controlar las bacterias que pueden dificultar la biodegradación. Al infectar selectivamente determinadas bacterias, estos virus permiten modificar la composición de la comunidad microbiana sin actuar indiscriminadamente sobre todos los microorganismos presentes en el proceso.
Aplicación en tratamientos de residuos orgánicos
El objetivo es aplicar esta modulación microbiana a procesos industriales ya existentes, principalmente compostaje y digestión anaerobia, sin plantear necesariamente la sustitución de las tecnologías de tratamiento actuales. El proyecto evaluará el efecto de la combinación de bacterias y bacteriófagos sobre la biodegradación y desintegración de los bioplásticos en diferentes condiciones de tratamiento.
La investigación contempla ensayos a escala de laboratorio, piloto e industrial, que permitirán comparar el comportamiento de los materiales con los resultados obtenidos mediante las condiciones de biodegradación establecidas en la normativa vigente y las utilizadas actualmente en instalaciones industriales.
Según la información difundida sobre el proyecto, los ensayos realizados hasta ahora a escala de laboratorio y piloto han mostrado resultados prometedores. Los microorganismos aislados han permitido acelerar la biodegradación, mientras que los bacteriófagos se han empleado para eliminar bacterias consideradas desfavorables para el proceso. El siguiente paso contempla la realización de ensayos a escala semiindustrial.
Una solución compatible con las instalaciones existentes
Uno de los elementos diferenciales de MICROFAGO es que la estrategia pretende actuar sobre la biología del proceso, en lugar de requerir modificaciones sustanciales de las instalaciones de tratamiento.
La combinación de microorganismos degradadores y bacteriófagos permitiría adaptar la comunidad microbiana a las necesidades del proceso y favorecer las condiciones necesarias para que los bioplásticos compostables se degraden de manera más eficaz. El proyecto evaluará esta estrategia en condiciones progresivamente más próximas a las de operación industrial.
La investigación también incorpora la participación de empresas especializadas en microbiología y gestión de residuos. DARWIN Bioprospecting y Evolving Therapeutics trabajan en la obtención de las bacterias y bacteriófagos utilizados, mientras que Gestión Integral de Residuos Sólidos aporta materiales, conocimiento de las condiciones industriales e infraestructura para los ensayos. La Universidad de Valencia y el Instituto Tecnológico del Plástico participan en la caracterización y evaluación de los procesos de compostaje y biodegradación.
Validación progresiva hasta escala industrial
El proyecto MICROFAGO plantea así una secuencia de validación que comienza con la identificación de los microorganismos activos y su caracterización, continúa con ensayos controlados y pruebas piloto y avanza hacia condiciones de tratamiento próximas a la operación industrial.
El objetivo final es determinar si la modulación controlada de la comunidad microbiana puede mejorar la biodegradación de los bioplásticos compostables en los procesos de gestión de residuos orgánicos, manteniendo las condiciones de tratamiento y los requisitos de calidad establecidos para estos procesos.
