Las bacterias que hay en los chicles mascados y que acaban en el suelo
Investigadores del Institute for Integrative Systems Biology de Valencia (España) han ganado uno de los premios Ig Nobel de este año. Su trabajo ha sido publicado en la revista Scientific Report del grupo Nature con el título The wasted chewing gum bacteriome, un estudio sobre las bacterias que hay en los chicles mascados y que acaban en el suelo. Si, has leído bien. A esto se dedican algunos.
Los premios Ig Nobel son una parodia del Nobel. Se entregan cada año a principios de octubre para reconocer los logros de diez grupos de científicos que «primero hacen reír a la gente, y luego la hacen pensar». Los premios se entregan en una ceremonia oficial organizada en el Sanders Theatre, de la Universidad de Harvard en EE.UU. Lo de Ig Nobel es en realidad un juego con la palabra en inglés ignoble, que en castellano significa “innoble”. (Todo esto puede sonar a «chufla» pero Andre Geim ganó el Ig Nobel en el año 200 por «hacer levitar una rana con imanes». Diez años después, ganó el Nobel, el de verdad, por sus estudios sobre el grafeno).
Algunas curiosidades sobre los chicles
Antes de explicarte en qué ha consistido este trabajo y por qué es tan interesante, aunque a primera vista no te lo parezca, déjame que te cuente algunas curiosidades sobre el chicle.
La goma de mascar, el chicle, ha sido usado por el ser humano desde hace miles de años. Se han encontrado señales de dientes en resinas de alquitrán de madera del mesolítico y neolítico, que sugieren que ya entonces se empleaban probablemente para la limpieza de los dientes o cómo adhesivo. Sin embargo, los primeros chicles comerciales como los conocemos ahora son de finales del siglo XIX y hoy en día su consumo es masivo. Curiosamente, en países como Irán y Arabia Saudí se calcula que el 80% de la población los consume de forma regular. En Europa y EE.UU. más del 60% de los adolescentes y adultos han mascado chicle en los últimos seis meses y la media es de 1-4 chicles al día. En EE.UU. han calculado que el comercio de los chicles llega a mover más de 30.000 millones de dólares al año (datos de 2019).
La composición de los chicles es muy variable, pero en general el componente mayoritario (entre un 20 y un 30%) es goma de mascar no digerible, a la que se añaden azúcares, polioles (en las formulaciones sugar-free), colorantes o saborizantes, antioxidantes, … La goma base puede a su vez tener distinta composición: desde polímeros naturales (como látex o ceras) o sintéticos (como acetato de polivinilo), hasta elastómeros sintéticos (como el polietileno, poliisopreno y otros).
Desgraciadamente, el chicle suele acabar en el suelo y se deben gastar millones de euros y muchas horas de trabajo en su limpieza. En U.K. se ha calculado que se gastan más de 70 millones de euros al año en su limpieza. Por eso, hay proyectos de investigación dirigidos a conseguir gomas menos adhesivas, más solubles en agua y biodegradables.
¿Qué querían investigar en este trabajo?
Los autores querían caracterizar la composición bacteriana del chicle, empleando técnicas clásicas de cultivo y metagenómica (análisis del ADN completo). Para ello, han comparado muestras de chicles recogidos de cinco países distintos. Las muestras que han utilizado fueron chicles recogidos directamente del suelo. En total analizaron diez muestras de España (Parque Científico de la Universidad de Valencia), Francia (Paris y Disneyland), Grecia (isla Spetses), Turquía (Estambul), Singapur. Las muestras se despegaron del suelo con una espátula estéril y se guardaron en el laboratorio a -80ºC hasta su análisis.
Además, querían estudiar cómo evoluciona y cambia la población bacteriana de chicles que han estado durante tres meses en el suelo. Para ello, una mujer voluntaria sana de 36 años de edad se dedicó a mascar chicle durante 30 minutos (previamente se había obtenido el correspondiente consentimiento informado según las directrices de la declaración de Helsinki de 2013). Uno de los chicles mascado se empleó como control de la microbiota oral. Otros doce se colocan en el suelo al aire libre, orientados hacia el sol, a mediados del mes de junio. Luego, cada semana, se recogía uno de los chicles durante un total de doce semanas. Se extrajo ADN y se secuenció (metagenómica del 16S rRNA).
A los autores también les interesaba estudiar la capacidad de degradar diferentes ingredientes de los chicles por bacterias que previamente habían aislado del chicle. Así, emplearon dos tipos de chicles sugar-free comerciales Orbit y Trident. Con ellos, prepararon un suplemento nutritivo que se añadían al medio de cultivo y luego analizaron cómo algunas bacterias del chicle eran capaces de degradarlo.
Los resultados
El análisis de la composición bacteriana de los chicles de los cinco países diferentes, concluyó que aunque había diferencias entre las muestras, algunos géneros bacterianos se encontraron en todas las muestras. Los chicles recogidos de varias partes del mundo contenían un biofilm típico rico en bacterias como Sphingomonas, Kocuria, Deinococcus, Blastococcus, entre otros. Como era de esperar, muchas bacterias eran ambientales que resisten la radiación ambiental, necesitan poca disponibilidad de agua, aguantan variaciones de temperatura y el estrés oxidativo. El estudio no permitió caracterizar un microbioma típico por países.
Perfiles taxonómicos de las muestras de chicles recogidos del suelo de cinco países diferentes. (Fuente: ref.)
Sobre el estudio del proceso de colonización bacteriana (ver cómo evoluciona la composición bacteriana una vez que el chicle se arroja al suelo), la muestra control (la que se había mascado durante 30 minutos y directamente se había analizado sin tirase al suelo) resultó ser similar a la microbiota oral típica de la boca con bacterias como Rothia, Haemophilus, Corynebacterium, Veillonella, Actinomyces, …. Estas bacterias de la boca se detectan durante todo el experimento, pero fueron disminuyendo con el tiempo. A lo largo de las semanas otras bacterias ambientales fueron aumentado, como Rubellimicrobium, Sphingomonas, Acinetobacter, Pseudomonas, …. De todas formas, el género bacteriano más abundante en todas las muestras fue Streptococcus. Al principio suponía más del 25%, pero luego fue disminuyendo con el tiempo, hasta alcanzar el mínimo a la novena semana.
Dinámica de la variación de las comunidades microbianas a lo largo de doce semanas. Las barras representan la modificación del perfil microbiano a lo largo del tiempo. (Fuente: Ref.)
Para analizar cómo se podrían degradar los componentes del chicle, primero cultivaron muestras de chicle, aislaron algunas colonias bacterianas y las caracterizaron por secuenciación de su ADN. Luego prepararon un medio de cultivo mínimo al que le añadieron un extracto obtenido de los chicles comerciales. Así, analizaron si alguna de las bacterias aisladas era capaz de degradar los componentes del chicle. Encontraron que varias de ellas eran capaces de degradar algunos de los componentes. Pero una cepa en concreto, del género Curtobacterium fue capaz de degradar casi la totalidad de los ingredientes del chicle que se habían analizado. Por eso lo autores proponen que esta bacteria se podría quizá emplear como estrategia de biorremediación para remover los residuos de los chicles que contaminan nuestros pavimentos.
Además de lo gracioso o curioso que te haya podido parecer este trabajo, los autores han demostrado que también los chicles pueden albergar potenciales patógenos y que podrían ser vehículo de transmisión de enfermedades. Además, esta caracterización de la microbiota del chicle podría emplearse para compararla con la de la boca de una persona, algo que podría tener interés legal o incluso forense: conocer el autor de un crimen por la huella bacteriana que ha quedado en el chicle que tiró en el lugar del asesinato. Quizá acabe siendo el guión de uno de los capítulos de C.S.I.
Mira qué vídeo tan chulo han hechos los autores para celebrar su premio:
We had one minute for our acceptance speech of our IgNobel prize, so we ( @LeilaSatari , @NgelaVidal, Alba Guillén and myself) did this…(sorry, The Beatles)👇 pic.twitter.com/HkOlBSwo6H
— Manuel Porcar (@ManuelPorcar1) September 9, 2021
Quizá te pueda interesar este otro trabajo de un grupo español que también ganó el Ig Nobel en 2014 por estudiar las bacterias del ácido láctico aisladas de heces de bebés como potenciales cultivos probióticos para la fermentación de salchichas.
Y otro trabajo similar: El microbioma del estropajo.
Referencia: Satari, L., Guillén, A., Vidal-Verdú, À. et al. The wasted chewing gum bacteriome. Sci Rep 10, 16846 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-73913-4.
¡Anda, no sabía que los chicles daban tanto dinero!!