¿Qué bacterias hay en mi chicle?

Investigadores del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas de Valencia (España) han ganado uno de los premios Ig Nobel de este año. Su trabajo fue publicado en la revista Scientific Reports. Se trataba de un estudio sobre las bacterias que hay en los chicles mascados y que acaban en el suelo. Sí, ha leído bien.

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 2000 por “hacer levitar una rana con imanes”. Diez años después, ganó el Nobel de Física, el de verdad, por sus estudios sobre el grafeno.

Algunas curiosidades sobre los chicles

Antes de explicar en qué ha consistido este trabajo y por qué es tan interesante, aunque a primera vista no lo parezca, contaré 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 entre uno y cuatro 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 sin azúcar), colorantes o saborizantes y antioxidantes.

La goma base puede 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 Reino Unido 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, compararon muestras de chicles recogidos de cinco países distintos. Las muestras utilizadas fueron chicles recogidos directamente del suelo. En total analizaron diez muestras de España (Parque Científico de la Universidad de Valencia), Francia (Paris y Eurodisney), Grecia (isla Spetses), Turquía (Estambul) y Singapur. Las muestras se despegaron del suelo con una espátula estéril y se guardaron en el laboratorio a -80 ⁰C 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 mascados se empleó como control de la microbiota oral. Otros doce se colocaron 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 sin azúcar. 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, necesitan poca disponibilidad de agua, aguantan variaciones de temperatura y el estrés oxidativo. El estudio no permitió caracterizar un microbioma típico por países.

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.

Para analizar cómo se podrían degradar los componentes del chicle, primero cultivaron muestras, 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 hacerlo. 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 pueda parecer este trabajo, los autores han demostrado que también los chicles pueden albergar potenciales patógenos y que podrían ser vehículo de transmisión de enfermedades.

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 para 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 CSI.

Una versión de este artículo fue publicada en el blog del autor, microBIO.

Ignacio López-Goñi, Catedrático de Microbiología, Universidad de Navarra

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.