Medio Ambiente

Científicos diseñan una enzima capaz de "comer" plástico

El descubrimiento, que se dio de manera accidental, genera esperanzas para poder eliminar el exceso de contaminación plástica a escala industrial. Viernes, 20 Abril

Por Kieren Puffett

Es uno de los avances más prometedores en la lucha contra la contaminación causada por los plásticos: una enzima que puede digerir el plástico que generalmente contamina nuestro medio ambiente.

El descubrimiento podría dar como resultado una solución de reciclaje que procesaría millones de toneladas de plástico compuesto de tereftalato de polietileno (también conocido como PET), que actualmente perdura en el medio ambiente durante cientos de años.

La investigación fue dirigida por equipos de la University of Portsmouth y el National Renewable Energy Laboratory (Laboratorio Nacional de Energía Renovable, NREL) del Department of Energy (Departamento de Energía) de Estados Unidos, y los resultados se publicaron en la revista de la National Academy of Sciences (Academia Nacional de Ciencias, PNAS).

Los hallazgos siguen el descubrimiento de una enzima que se había desarrollado para digerir el plástico PET, que a menudo se usa en la producción de botellas de plástico, recipientes de alimentos y hasta fibras de la ropa. El profesor John McGeehan de la University of Portsmouth y el Dr. Gregg Beckham del NREL, estudiaron la estructura cristalina de la enzima para comprender cómo actuaba.

Un golpe de suerte

Durante el estudio, el equipo diseñó accidentalmente una versión mutante que es incluso mejor para degradar el plástico que una que se había desarrollado naturalmente.

Ahora, los investigadores están trabajando para mejorar más la eficacia de la enzima con el fin de que se pueda aplicar a usos industriales para descomponer el plástico en una fracción del tiempo.

El profesor McGeehan, director del Institute of Biological and Biomedical Sciences (Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas) de la School of Biological Sciences (Facultad de Ciencias Biológicas) de Portsmouth, expresó lo siguiente: “Todos podemos desempeñar un rol significativo a la hora de lidiar con el problema de los plásticos, pero la comunidad científica, que en definitiva creó estos ‘materiales maravillosos’, ahora debe usar toda la tecnología a su disposición para desarrollar soluciones reales”.

Desarrollo de la enzima

El descubrimiento surgió mediante el examen de la estructura de la enzima que se había desarrollado en la naturaleza y que se creía que había sido descubierta en un centro de reciclaje de Japón. El objetivo era comprender cómo había evolucionado la enzima y averiguar si podía ser posible mejorarla. Sin embargo, durante el estudio, el equipo diseñó accidentalmente una enzima que era incluso mejor para degradar el plástico.

“La suerte a menudo cumple una función significativa en la investigación científica fundamental, y este descubrimiento no fue la excepción”, afirmó el profesor McGeehan.

“Si bien la mejora es modesta, este descubrimiento imprevisto sugiere que existe un margen para perfeccionar más estas enzimas, y de esta manera nos acercamos a una solución de reciclaje que pueda contrarrestar la montaña de plásticos desechados que no para de crecer”, agrega.

Plásticos desechados

Ahora, el equipo de investigación puede aplicar las herramientas del diseño y desarrollo de proteínas para seguir mejorando la enzima. La investigación también reveló que la enzima puede, además, degradar furandicarboxilato de polietileno (polyethylene furandicarboxylate, PEF), un sustituto de base biológica para los plásticos PET que se está considerando como un reemplazo para las botellas de cerveza de vidrio.

El profesor McGeehan indicó lo siguiente: “El proceso de diseño es muy similar al de las enzimas que actualmente se usan en detergentes biodegradables y en la elaboración de biocombustibles; es muy posible que en los próximos años podamos ver un proceso industrial viable para convertir el PET, y posiblemente otras sustancias como PEF, ácido poliláctico (polylactic acid, PLA) y tampón fosfato salino (phosphate buffered saline, PBS), en sus componentes originales para que puedan reciclarse de manera sostenible”.

 

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