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sábado, julio 2, 2022
 

Bacteria que come plástico: La superenzima que degrada botellas seis veces más rápido

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El plástico ha contaminado a todo el planeta, desde el Ártico hasta los océanos más profundos, y ahora se sabe que las personas consumen y respiran partículas microplásticas.

La bacteria que come plástico

Todavía no se ha encontrado una forma sencilla y eficiente de descomponer las botellas de plástico en sus componentes químicos, que permitan reciclar el material, lo que significa que cada año se crean más plásticos derivados del petróleo.

Pero mientras tanto, descomponer el plástico es una alternativa que permitiría paliar el problema hasta tanto el plástico pueda recuperarse por completo. Y esto es lo que están logrando un grupo de científicos japoneses.

Sus avances, tienen origen en 2016, cuando encontraron una especie de bacteria que se alimentaba de los plásticos de los basurales. Estos microorganismos eran capaces de romper los enlaces moleculares de uno de los plásticos más utilizados en el mundo: el tereftalato de polietileno, también conocido como PET o poliéster.

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En 2018, los científicos lograron revelar la estructura detallada de la enzima crucial y a traves de la biotecnología produjeron una versión mejorada que se come el plástico de forma más rápida. Y ahora, según informó el medio británico The Guardian, dieron un nuevo paso, al unir dos enzimas diferentes de este microorganismo, logrando una superenzima capaz de degradar las botellas de plástico seis veces más rápido que las anteriores. Se especula que podrían llegar a estar disponibles en uno o dos años.

La superenzima, derivada de bacterias que desarrollaron naturalmente la capacidad de comer plástico, permitiría el reciclaje completo de las botellas. Los científicos creen que combinarlo con enzimas que descomponen el algodón podría permitir reciclar ropa de tejidos mixtos. Hoy en día, millones de toneladas de este tipo de ropa se vierten en vertederos o se incineran.

«Cuando vinculamos las enzimas, de manera bastante inesperada, obtuvimos un aumento dramático en la actividad», dijo el profesor John McGeehan, de la Universidad de Portsmouth, Reino Unido. “Esta es una trayectoria hacia el intento de producir enzimas más rápidas que sean más relevantes industrialmente. Pero también es una de esas historias sobre aprender de la naturaleza y luego llevarla al laboratorio».

Carbios, una empresa francesa reveló en abril haber descubierto una enzima que degrada el 90% de las botellas de plástico en 10 horas, pero requiere temperaturas por encima de 70° C.

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La nueva superenzima derivada de los microorganismos japones funciona a temperatura ambiente, y McGeehan dijo que la combinación de diferentes enfoques podría acelerar el progreso hacia el uso comercial: “Si podemos producir enzimas mejores y más rápidas uniéndolas y proporcionándolas a empresas como Carbios, y trabajamos en asociación, podría tenerlas comercialmente dentro de los próximos dos años».

El trabajo de 2018 había determinado que la estructura de una enzima, llamada PETasa, puede atacar la superficie dura y cristalina de las botellas de plástico. Descubrieron, por accidente, que una versión mutante funcionaba un 20% más rápido. El nuevo estudio analizó una segunda enzima también encontrada en las bacterias japonesas que duplica la velocidad de descomposición de los grupos químicos liberados por la primera enzima.

Las bacterias que descomponen polímeros naturales como la celulosa han desarrollado este enfoque gemelo durante millones de años. Los científicos pensaron que al conectar las dos enzimas juntas, podría aumentar la velocidad de degradación y permitirles trabajar más estrechamente.

La superenzima sería imposible de crear para una bacteria, ya que la molécula sería demasiado grande. Entonces, los científicos conectaron las dos enzimas en el laboratorio y vieron una triplicación adicional de la velocidad. La nueva investigación realizada por científicos de la Universidad de Portsmouth y cuatro instituciones estadounidenses se publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Modificar las enzimas que degradan plástico para aumentar su velocidad de acción

El equipo ahora está examinando cómo se pueden modificar las enzimas para que funcionen aún más rápido. «Hay un gran potencial», dijo McGeehan. «Tenemos varios cientos en el laboratorio que trabajamos unidos». Ahora se está construyendo un centro de pruebas en Portsmouth y Carbios está construyendo una planta en Lyon.

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La combinación de las enzimas que comen plástico con las existentes que descomponen las fibras naturales podría permitir que los materiales mezclados se reciclen por completo, dijo McGeehan. “Los tejidos mixtos [de poliéster y algodón] son ​​realmente difíciles de reciclar. Hemos estado hablando con algunas de las grandes empresas de moda que producen estos textiles».

Los activistas dicen que reducir el uso de plástico es clave. Quienes trabajan en el reciclaje dicen que los materiales fuertes y livianos como el plástico son muy útiles y que el verdadero reciclaje es parte de la solución al problema de la contaminación.

Los investigadores también han logrado encontrar insectos que se alimentan de otros plásticos como el poliuretano , que se usa mucho pero que rara vez se recicla. Cuando el poliuretano se descompone, puede liberar sustancias químicas tóxicas que matarían a la mayoría de las bacterias, pero el insecto identificado en Japón, usa el material como alimento.

Elaborado a partir de información de The Guardian.

 
 
 
 
 
 
 

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