Enzima bacteriana mutante puede descomponer desechos plásticos en solo unas horas

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Enzima bacteriana mutante puede descomponer desechos plásticos en solo unas horas

Una enzima modificada podría facilitar el reciclaje de botellas de plástico y eliminarlas de los vertederos. ERMINGUT / ISTOCKPHOTO

Investigadores que trabajan para la empresa de desarrollo industrial Carbios e ingenieros de la Universidad de Toulouse han creado una enzima bacteriana mutante que puede descomponer botellas de plástico para reciclarlas en unas cuantas horas.

El plástico reciclado convencional pasa por un proceso «termomecánico» que se usa principalmente para otros productos como ropa y alfombras. Pero solo alrededor del 30% del plástico que se recicla se convierte en plástico nuevo, y a menudo termina como una versión de menor resistencia.

Para evitar este inconveniente, los científicos han buscado desde hace unos años enzimas en microbios que descomponen el PET y otros plásticos. En el 2012, investigadores de la Universidad de Osaka encontraron una de esas enzimas en un montón de composta. Esa enzima, conocida como cutinasa (LLC), corta los enlaces entre los dos componentes básicos del PET: tereftalato y etilenglicol. Pero la LLC, que evolucionó para romper la capa protectora cerosa en las hojas de muchas plantas, separa lentamente los enlaces de PET y se desmorona después de solo unos días de estar a 65 ° C, que es la temperatura a la que el PET comienza a ablandarse.

Para rediseñar la LLC, Alain Marty, director científico de Carbios, una empresa de plásticos sostenibles, se asoció con Isabelle Andre, experta en ingeniería enzimática de la Universidad de Toulouse. Comenzaron analizando la estructura cristalina de la enzima, identificando aminoácidos clave en el sitio donde la enzima se une a los enlaces químicos entre los grupos tereftalato de PET y etilenglicol. También buscaron formas de hacer que la enzima funcione a temperaturas más altas.

Luego de un largo proceso pudieron desarrollar una enzima mutante que es 10 000 veces más eficiente en la ruptura de enlaces PET que la LLC nativa. También funciona sin descomponerse a 72 ° C, cerca de la temperatura a la que el PET se funde.

En un estudio publicado recientemente en Nature, los investigadores encontraron que  una enzima mutante puede descomponer las botellas de plástico PET en sus compuestos químicos individuales, que luego podrían reutilizarse para fabricar botellas nuevas. Específicamente los resultados mostraron que podría descomponer el 90% de 200 gramos de PET en 10 horas.

La nueva enzima también fue extremadamente rentable de producir. De hecho, según los investigadores, fabricar plástico nuevo a partir de petróleo habría costado 25 veces más.

Los investigadores piensan que es un verdadero avance en el reciclaje y la fabricación de PET y esperan probar el «potencial industrial y comercial» del material en el 2021 en Francia y tenerlo funcionando para el 2024 y 2025, a gran escala industrial.

Fuente: Science Magazine. 

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