Aún hay esperanzas: descubierta por casualidad una enzima que se come las botellas de plástico

Pixabay

El año 2016 un grupo de científicos japoneses descubrieron en un basurero la primera bacteria que había evolucionado naturalmente para comer plástico. Ahora, un equipo internacional de investigadores ha revelado la estructura de la enzima producida por la bacteria llamada Ideonella sakaiensis y la han modificado. Esta “enzima mutante” podría ser la solución para la preocupante contaminación de plástico.

En realidad el equipo internacional modificó la enzima llamada para ver cómo había evolucionado, pero las pruebas mostraron que de casualidad habían hecho que la molécula fuera aún mejor para descomponer el plástico de PET (tereftalato de polietileno) utilizado para las botellas de plástico. Los resultados han sido publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Lo que realmente resultó fue que mejoramos la enzima, lo cual fue un poco sorprendente", dijo a The Guardian, el profesor John McGeehan, de la Universidad de Portsmouth, Reino Unido, quien dirigió la investigación. "Es genial", añade el especialista.

La nueva enzima tarda unos días en comenzar a descomponer el plástico, pero es definitivamente mucho más rápido que los cientos de años que le tomaría al océano. A pesar de eso los investigadores son optimistas de que este proceso se puede acelerar aún más y convertirse en un proceso viable a gran escala.

"Lo que esperamos hacer es utilizar esta enzima para convertir este plástico nuevamente en sus componentes originales, para que podamos reciclarlo literalmente hasta convertirlo en plástico", dijo McGeehan. "Significa que no necesitaremos desenterrar más petróleo y, fundamentalmente, debería reducir la cantidad de plástico en el medioambiente".

Un problema global

El plástico, que en algún momento se pensó como una solución para muchos de nuestros problemas, se ha convertido en un grave problema ambiental. Distintos estudios demuestran que las partículas de este material son ingeridos no solo por la vida marina, si no por nosotros mismos. "Es increíblemente resistente a la degradación", dijo McGeehan. "Es uno de estos materiales maravillosos que se ha hecho demasiado bien".

Lamentablemente, incluso aquellas botellas que pueden ser recicladas solo pueden ser usadas para ropa u alfombras y no nuevas botellas. Por eso la buena noticia es que la enzima mutante puede utilizarse para hacer botellas transparentes, lo que podría reducir la necesidad de producir plástico nuevo.

"Siempre te enfrentas al hecho de que el petróleo es barato, por lo que el PET virgen es barato", dijo McGeehan. "Es muy fácil para los fabricantes generar más, en lugar de intentar reciclar. Pero creo que hay una motivación pública aquí: la percepción está cambiando tanto que las empresas están empezando a ver cómo pueden reciclarlas adecuadamente", añadió.

De casualidad

La nueva investigación comenzó determinando la estructura precisa de la enzima producida por la bacteria japonesa. El equipo utilizó un haz intenso de rayos X que es 10 mil millones de veces más brillante que el sol y puede revelar átomos individuales. Descubrieron que la estructura de la enzima era muy similar a la desarrollada por muchas bacterias para descomponer la cutina, un polímero natural utilizado como recubrimiento protector por las plantas. Pero cuando el equipo manipuló la enzima para explorar esta conexión, mejoraron accidentalmente su capacidad para alimentarse de PET.

"Es una mejora modesta, un 20% mejor, pero ese no es el punto", dijo McGeehan. "Es increíble porque nos dice que la enzima aún no está optimizada. Nos da la posibilidad de utilizar toda la tecnología utilizada en el desarrollo de otras enzimas durante años y años; y hacer una enzima súper rápida", añade.

Industrialización

Las enzimas ya son usadas industrialmente, por ejemplo, en polvos de lavado y en la producción de biocombustible. Además, el avance de la biotecnología las ha mejorado hasta mil veces en pocos años, la misma escala de tiempo que McGeehan prevé para la enzima que come plástico.

Los investigadores de Portsmouth y los del Laboratorio Nacional de Energía Renovable de los EE.UU. En Colorado han presentado una patente basada en la enzima mutante. Una posible mejora es trasplantarla en una bacteria extremófila que puede sobrevivir temperaturas superiores al punto de fusión del PET 70° C.

"Creo que [la nueva investigación] es un trabajo muy emocionante, que muestra que hay un gran potencial para utilizar la tecnología de enzimas con el fin de ayudar con el creciente problema de residuos de la sociedad", dijo Oliver Jones, químico de la Universidad RMIT en Melbourne, Australia, y que no formó parte de la investigación.

"Las enzimas no son tóxicas, son biodegradables y pueden ser producidas en grandes cantidades por microorganismos", dijo. Aunque también agregó que todavía hay un camino por recorrer antes de poder reciclar grandes cantidades de plástico con enzimas. “[Pero] este es ciertamente un paso en una dirección positiva", finalizó.

Este no es el único esfuerzo por disminuir el impacto del plástico en el medio ambiente. En febrero de este año, una investigadora mexicana creo un tipo de plástico biodegradable en base al nopal, una planta propia del país azteca.

 

Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma

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