Los microplásticos, omnipresentes en los entornos agrícolas, interactúan y alteran el ecosistema microbiano en el rumen, la primera cámara del estómago del ganado vacuno, y se transforman en su sistema digestivo, lo que supone a menudo problemas de salud animal, en la productividad y en la seguridad alimentaria. Y riesgo para los humanos.
Las consecuencias biológicas de la exposición a estos materiales en los animales de granja han sido expuestas en un estudio internacional, publicado en el ‘Journal of Hazardous Materials’. Las partículas plásticas llegan a los sistemas de producción ganadera a través de lodos de depuradora, materiales de ensilado, envases o del desgaste de neumáticos, acumulándose en los suelos y, por extensión, en los forrajes.
Los rumiantes, que ingieren grandes cantidades de biomasa vegetal que puede contener residuos del suelo, están particularmente expuestos. Hasta ahora, sin embargo, se desconocía en gran medida cómo interactuaban estos microplásticos con el complejo microbioma del rumen, responsable de fermentar gran parte del alimento.
Impactos en la salud animal
«Nuestro trabajo es un primer paso hacia la comprensión de las consecuencias biológicas de la exposición a los microplásticos en los animales de granja. Existe una necesidad urgente de estudios en vivo para comprender mejor los impactos en la salud animal y la seguridad alimentaria, especialmente a medida que la producción global de plástico continúa aumentando», señala el investigador principal, Daniel Brugger.
Muestra de microplásticos. / Pixabay
Para abordar esta incertidumbre inicial, el equipo empleó un sistema de fermentación ‘in vitro’ estandarizado, el Hohenheim Gas Test, incubando fluido ruminal de vacas con heno o cebada y cinco tipos comunes de microplásticos presentes en entornos agrícolas: ácido poliláctico (PLA), polihidroxibutirato (PHB), polietileno de alta densidad (HDPE), cloruro de polivinilo (PVC) y polipropileno (PP), en varios tamaños y dosis.
Los resultados fueron claros y consistentes. En primer lugar, todos los microplásticos probados interactuaron con el ecosistema microbiano; no permanecieron inertes. Su presencia redujo de forma constante la producción acumulada de gas, un indicador clave de la actividad fermentativa general, independientemente del tipo de plástico, el tamaño de partícula o la dosis.
Respuesta microbiana al estrés
En paralelo, la desaparición total de materia seca aumentó con la adición de microplásticos. Este dato sugiere, de manera notable, que no solo se degradaba el alimento, sino que también parte de la masa plástica era descompuesta durante la fermentación, lo que potencialmente reduce el tamaño de las partículas.
«Nuestro estudio muestra por primera vez que los microplásticos no simplemente pasan a través del tracto digestivo de los animales de granja, sino que interactúan con el microbioma intestinal, alteran los procesos de fermentación y se descomponen parcialmente«, afirma Jana Seifert, coautora del estudio.
Los microplásticos alteran el ecosistema microbiano en el rumen del ganado vacuno. / Pixabay
Los análisis moleculares profundizaron en este impacto. En las incubaciones con cebada, la actividad microbiana se vio alterada, aumentando la abundancia de proteínas asociadas a respuestas de estrés y reparación celular, mientras disminuían aquellas involucradas en el metabolismo y transporte de carbohidratos y aminoácidos. Este patrón es típico de una respuesta microbiana al estrés.
Estrés oxidativo
«Esto significa que los animales de granja no son receptores pasivos de la contaminación plástica; sus sistemas digestivos pueden actuar como biorreactores que transforman los microplásticos y los redistribuyen dentro de los sistemas agrícolas», añade Seifert.
Los investigadores creen que los plásticos biodegradables, como el PHB y el PLA, podrían degradarse en subproductos que generen estrés oxidativo, mientras que plásticos más inertes como el HDPE podrían ejercer efectos fisicoquímicos, como la adsorción de enzimas microbianas clave, desviándolas de su función natural en la digestión del alimento.
Estos hallazgos trascienden lo meramente académico y plantean inquietudes significativas. Un microbioma ruminal estresado y menos eficiente podría afectar negativamente a la salud y la productividad del animal.
Riesgo para los humanos
Además, la reducción progresiva del tamaño de las partículas plásticas en el rumen genera una preocupación adicional: los fragmentos más pequeños podrían absorberse con mayor facilidad en los tejidos, atravesar la barrera intestinal y, potencialmente, ingresar en la cadena alimentaria humana. Este riesgo podría ser particularmente pronunciado en animales jóvenes o estresados con barreras intestinales más permeables.
Ejemplares de ganado en una feria agropecuaria. / EFE / JM. García
«La contaminación plástica no es solo un problema ambiental en el exterior. Tiene consecuencias biológicas directas para los animales de granja y, potencialmente, para los humanos, a través de la cadena alimentaria», enfatiza Cordt Zollfrank, coautor de la investigación.
Evidencia experimental
En todo caso, el estudio también proporciona una base científica para futuras evaluaciones de riesgo y monitoreo. La evidencia experimental de que los microplásticos interactúan y se transforman parcialmente en el rumen es un dato que reguladores, veterinarios y la industria alimentaria deben considerar al definir niveles aceptables de contaminación y desarrollar métodos para detectar plásticos en piensos, estiércol y productos animales.
Los investigadores subrayan la necesidad de un mejor manejo del uso de plásticos en la agricultura, incluyendo films de ensilado, materiales de embalaje y la aplicación de lodos en los campos, para reducir la contaminación en la alimentación animal. El camino futuro, no obstante, requiere de más investigación.
«Nuestros hallazgos también pueden ayudar a informar investigaciones futuras sobre las interacciones entre microplásticos y microbiomas en especies no rumiantes, como los cerdos, aunque esto aún debe probarse en esos animales», concluye Brugger.
