Un equipo de científicos japoneses ha desarrollado un plástico biodegradable capaz de degradarse casi por completo en cinco meses a 757 metros de profundidad, donde las bajas temperaturas, la elevada presión y la escasa actividad biológica dificultan la descomposición de los residuos. El avance, publicado el 21 de octubre de 2026 en la revista científica Nature, se basa en incorporar enzimas directamente al material durante su fabricación, permitiendo acelerar su degradación incluso en condiciones marinas extremas.
La investigación supone un paso prometedor frente a uno de los principales problemas de la contaminación oceánica: la persistencia de plásticos que, aunque se comercializan como compostables, pueden permanecer durante años en el medio marino. Los experimentos se realizaron en aguas costeras y fondos oceánicos de hasta 5.503 metros de profundidad, con resultados que muestran diferencias significativas entre los materiales convencionales y aquellos modificados mediante enzimas.
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El nuevo plástico incorpora enzimas que aceleran su descomposición
El descubrimiento se basa en una modificación relativamente sencilla del proceso de fabricación de determinados plásticos compostables.
Los investigadores introdujeron enzimas dentro de la estructura de varios polímeros para conseguir que el propio material contara con un mecanismo capaz de acelerar su descomposición.
Las enzimas son proteínas que facilitan determinadas reacciones químicas. En este caso, permiten romper los enlaces de las cadenas que forman el plástico y transformarlas en moléculas más pequeñas.
El equipo trabajó con dos enzimas específicas: la lipasa B de Candida antarctica y una cutinasa procedente de Humicola insolens.
Ambas fueron incorporadas a diferentes tipos de poliésteres compostables mediante un procedimiento de extrusión térmica.
La técnica permitió fabricar películas delgadas y pequeñas partículas de plástico con las enzimas integradas en su interior.
Lo más relevante es que estos materiales conservaron buena parte de sus propiedades mecánicas iniciales, una condición necesaria para que puedan utilizarse fuera del laboratorio.
Los investigadores comprobaron que determinadas formulaciones podían degradarse mucho más rápidamente que los mismos polímeros fabricados sin enzimas.
Los experimentos demostraron una degradación casi completa a 757 metros
Uno de los resultados más llamativos se obtuvo en el fondo marino situado frente al puerto japonés de Misaki.
Los científicos colocaron muestras de plástico a 757 metros de profundidad y las recuperaron después de cinco meses.
Las películas de tres poliésteres compostables, denominados PBS, PBSA y PCL, que incorporaban un 3 % de la enzima procedente de Humicola insolens, presentaron pérdidas de masa cercanas al 100 %.
En cambio, los mismos materiales sin enzimas mostraron una degradación muy reducida.
La diferencia demuestra que la incorporación de proteínas activas puede cambiar considerablemente el comportamiento de determinados plásticos en el océano.
Los investigadores también comprobaron que las enzimas seguían funcionando después de permanecer varios meses sometidas a las condiciones del fondo marino.
Este resultado es especialmente relevante porque la degradación de los plásticos compostables suele producirse con mayor facilidad en instalaciones industriales, donde existen temperaturas y condiciones controladas.
El océano profundo presenta un entorno muy diferente.
Las temperaturas son bajas, la presión aumenta considerablemente y los microorganismos capaces de descomponer determinados polímeros pueden ser escasos.
Pese a estas dificultades, las enzimas incorporadas al plástico mantuvieron una actividad suficiente para acelerar su degradación.
Qué ocurrió con los plásticos a diferentes profundidades
Los experimentos no se limitaron a un único punto del océano.
El equipo científico instaló muestras en diferentes ambientes marinos, desde aguas costeras poco profundas hasta zonas abisales.
Los resultados confirmaron que la profundidad y las condiciones ambientales influyen en la velocidad de descomposición.
| Profundidad | Entorno estudiado | Resultado principal |
| 2-6 metros | Aguas costeras | Degradación rápida de determinados poliésteres con enzimas |
| 757 metros | Fondo marino frente a Misaki | Degradación casi completa de varias formulaciones en cinco meses |
| 855 metros | Fondo próximo a Hatsushima | Degradación acelerada frente a los materiales sin enzimas |
| 1.292 metros | Zona profunda de Myojin Knoll | Las enzimas mantienen actividad degradadora |
| 5.503 metros | Fondo oceánico abisal | Degradación detectable, pero más lenta |
Los investigadores observaron que, en general, la velocidad de degradación disminuía a medida que aumentaba la profundidad.
Sin embargo, incluso a 5.503 metros se detectó actividad enzimática.
Esto demuestra que las condiciones extremas del fondo oceánico no impiden completamente la acción de determinadas enzimas incorporadas a los polímeros.
El resultado no significa que todos los materiales estudiados desaparecieran por completo a esa profundidad.
La degradación fue más limitada y dependió del tipo de plástico, la enzima utilizada y el tiempo de exposición.
Algunos materiales desaparecieron en un mes en aguas costeras
Las pruebas realizadas cerca de la costa proporcionaron resultados todavía más rápidos.
En el puerto de Yokosuka, los investigadores sumergieron diferentes películas de plástico en agua marina a profundidades de entre dos y seis metros.
Al incorporar una concentración de enzima de apenas el 0,1 % del peso del material, algunos polímeros mostraron una degradación muy elevada después de un mes.
Los resultados fueron especialmente destacados en tres tipos de poliéster.
- PBSA: perdió el 100 % de su masa en un mes.
- PCL: registró una pérdida de masa del 85,5 %.
- PBS: perdió el 27,4 % de su masa durante el mismo periodo.
Las muestras equivalentes sin enzimas presentaron pérdidas mucho menores.
Esto indica que no siempre es necesario incorporar grandes cantidades de proteínas para acelerar la descomposición.
La posibilidad de utilizar concentraciones reducidas resulta especialmente interesante desde el punto de vista industrial, porque podría limitar los costes de fabricación.
No obstante, todavía es necesario determinar cómo funcionaría este procedimiento a gran escala y qué precio tendría producir materiales comerciales con estas características.
Por qué los plásticos compostables no siempre se degradan en el mar
Uno de los aspectos más importantes del estudio es que ayuda a comprender una confusión habitual: un plástico compostable no tiene por qué ser biodegradable en cualquier entorno.
Muchos materiales certificados como compostables están diseñados para descomponerse en instalaciones industriales.
Estas plantas mantienen temperaturas elevadas, humedad y condiciones que favorecen la actividad de los microorganismos.
En el océano, especialmente en sus zonas profundas, esas condiciones no existen.
Las temperaturas pueden situarse cerca del punto de congelación y la disponibilidad de microorganismos capaces de atacar determinados materiales es diferente.
Por ese motivo, algunos poliésteres compostables pueden permanecer largos periodos en el mar sin experimentar una degradación significativa.
Durante los experimentos, los investigadores observaron que determinadas películas sin enzimas apenas habían perdido entre un 0,4 % y un 12,9 % de su masa incluso después de 18 meses en el fondo oceánico.
El contraste con los materiales modificados fue considerable.
La investigación demuestra así que las propiedades de degradación deben evaluarse en el entorno donde podría terminar el residuo, no únicamente bajo condiciones industriales controladas.
Las enzimas actúan desde el interior del plástico
El funcionamiento de los nuevos materiales presenta una característica especialmente interesante.
Las enzimas no se aplican únicamente sobre la superficie del plástico, sino que se incorporan durante su fabricación y quedan distribuidas dentro del polímero.
Cuando el material entra en contacto con el agua, estas proteínas pueden favorecer la ruptura de sus cadenas moleculares.
El proceso genera compuestos de menor tamaño que pueden disolverse en el agua.
Los análisis químicos realizados por el equipo confirmaron la aparición de estos productos de degradación.
Además, los experimentos sobre consumo de oxígeno aportaron evidencias de que los microorganismos presentes en el agua pueden utilizar parte de las sustancias liberadas y transformarlas en productos como dióxido de carbono.
Esto permite distinguir entre dos procesos diferentes.
El primero consiste en la fragmentación o pérdida de masa del plástico. El segundo implica su transformación biológica en sustancias más simples.
La diferencia es fundamental porque un material que se fragmenta en partículas pequeñas no necesariamente deja de representar un problema ambiental.
En este caso, los resultados proporcionan evidencias de degradación química y actividad microbiana posterior, aunque el grado de transformación depende de cada polímero y de las condiciones estudiadas.
Los científicos también probaron partículas similares a los microplásticos
La investigación incluyó pruebas con pequeñas esferas de poliéster de entre 20 y 300 micrómetros de diámetro.
Estas partículas se utilizaron como modelos experimentales para estudiar el comportamiento de materiales de tamaño comparable al de algunos microplásticos.
Los investigadores querían comprobar si las enzimas continuarían funcionando cuando el material estuviera dividido en fragmentos pequeños.
Las observaciones mediante microscopía electrónica mostraron diferencias claras.
Las partículas sin enzimas conservaron superficies relativamente lisas, mientras que las modificadas presentaron agujeros, grietas y señales de deterioro.
En determinadas formulaciones, las partículas se fragmentaron o redujeron su tamaño hasta dejar de quedar retenidas en las mallas utilizadas durante los experimentos.
Los resultados indican que la actividad enzimática puede mantenerse incluso en partículas muy pequeñas.
Sin embargo, los científicos no demostraron que el procedimiento permita eliminar los microplásticos convencionales que ya contaminan el océano.
La tecnología funciona incorporando enzimas durante la fabricación de determinados polímeros, por lo que su aplicación principal estaría en diseñar materiales futuros con una mayor capacidad de degradación.
El plástico conserva buena parte de su resistencia inicial
Un material biodegradable solo puede convertirse en una alternativa comercial si mantiene propiedades adecuadas durante su utilización.
Por ese motivo, el equipo también examinó la resistencia mecánica de las películas producidas.
Los experimentos demostraron que incorporar pequeñas cantidades de enzimas, especialmente concentraciones próximas al 0,1 %, apenas modificaba la resistencia a la tracción.
Los materiales conservaron características semejantes a las de las versiones sin enzimas.
Cuando la concentración aumentó hasta el 3 %, algunas formulaciones experimentaron una reducción de resistencia y elasticidad.
No obstante, los investigadores consideran que determinadas propiedades permanecieron dentro de rangos potencialmente utilizables.
Este resultado plantea la posibilidad de ajustar la cantidad de enzima según el destino del producto.
Los materiales que podrían terminar en aguas costeras necesitarían concentraciones menores, mientras que los destinados a entornos más exigentes podrían requerir cantidades superiores.
Todavía queda por comprobar cómo afectan las enzimas a la vida útil de productos comerciales sometidos a humedad, calor, almacenamiento prolongado y diferentes condiciones de utilización.
Redes de pesca y materiales marinos, entre las posibles aplicaciones
Los investigadores consideran que la técnica podría aplicarse a diferentes productos fabricados con poliésteres compostables.
Entre las posibilidades que están estudiando se encuentran los sedales, las redes de pesca y otros materiales destinados a utilizarse en ambientes marinos.
El interés es evidente: parte de la contaminación oceánica procede de productos que se pierden o abandonan accidentalmente durante actividades pesqueras y marítimas.
Fabricar determinados componentes con materiales capaces de degradarse más rápidamente podría reducir su persistencia ambiental.
Sin embargo, la tecnología todavía no constituye una solución comercial disponible para sustituir de manera generalizada las redes de pesca convencionales.
Antes de llegar al mercado será necesario comprobar su resistencia durante el uso, los costes de producción y su comportamiento en diferentes condiciones ambientales.
También deberá estudiarse el impacto de los productos liberados durante la degradación sobre los organismos y ecosistemas marinos.
La investigación constituye una demostración experimental de viabilidad, no una tecnología que ya pueda aplicarse a todos los residuos plásticos.
Un avance prometedor que todavía tiene limitaciones
Los resultados publicados abren nuevas posibilidades para diseñar plásticos menos persistentes, pero también presentan límites claros.
En primer lugar, el procedimiento se ha probado sobre determinados poliésteres compostables, no sobre todos los materiales plásticos utilizados comercialmente.
Esto significa que no puede extrapolarse automáticamente a productos fabricados con polietileno, polipropileno u otros polímeros de uso masivo.
En segundo lugar, la velocidad de degradación varía considerablemente según el tipo de material, la enzima y las condiciones ambientales.
Tampoco está demostrado que todas las formulaciones mantengan un comportamiento adecuado después de varios años de almacenamiento o utilización comercial.
Otra cuestión pendiente es la evaluación de los efectos ecológicos de los productos resultantes de su degradación.
Aunque las pruebas muestran procesos compatibles con biodegradación y mineralización microbiana, serán necesarios estudios adicionales para evaluar su seguridad ambiental en distintas condiciones.
Por último, fabricar un plástico que se degrade con mayor facilidad no elimina la necesidad de reducir los residuos, mejorar su recogida y evitar que lleguen al medio natural.
La biodegradabilidad puede disminuir determinados impactos, pero no convierte el abandono de residuos en una práctica inocua.
Una nueva estrategia frente a la contaminación de los océanos
El descubrimiento demuestra que es posible modificar algunos plásticos compostables para mejorar considerablemente su comportamiento en entornos marinos donde normalmente se degradarían con extrema lentitud.
La incorporación de enzimas durante la fabricación permitió acelerar la descomposición en aguas costeras y conseguir pérdidas de masa cercanas al 100 % en determinadas formulaciones expuestas durante cinco meses a 757 metros de profundidad.
También se observaron efectos a profundidades superiores a los 5.500 metros, aunque con una degradación más lenta.
La principal aportación de la investigación es que combina tres características difíciles de conseguir simultáneamente: resistencia mecánica, fabricación mediante procedimientos térmicos y capacidad de degradación en condiciones oceánicas reales.
Todavía queda un largo recorrido hasta convertir estos materiales en productos comerciales, pero el estudio introduce una perspectiva diferente en la lucha contra la contaminación marina. Además de impedir que los plásticos lleguen al océano, la investigación plantea diseñar determinados materiales para que, si terminan accidentalmente en él, no permanezcan durante décadas prácticamente intactos.