Desarrollan sistema de enzimas que descompone el PET
3 octubre, 2020
La contaminación por plástico es un problema cada vez mayor, incluso en los rincones más alejados del planeta como el fondo océanico tiene residuos. Una respuesta evolutiva ha sido que ciertos microbios se han adaptado para sintetizar polímeros en forma de carbón y recursos energéticos. Sin embargo, los procesos aún son largos y el problema requiere acelerar el ritmo. Un equipo de investigadores estadounidenses y británicos han desarrollado un sistema de enzimas capaces de descomponer el tereftalato de polietileno (mejor conocido como PET), en sus componentes básicos.
Una combinación que acelera un proceso de cientos de años
Anteriormente el mismo equipo de investigación había propuesto la enzima llamada PETasa. Los resultados ya eran alentadores pero al combinarla con una nueva enzima conocida como MHETasa el proceso se ha acelerado 6 veces. Esta mezcla, que se describe como un “cóctel” promete ser un aliado importante en el combate a la contaminación por plástico.
El PET es un plástico presente en muchas actividades humanas. Se usa para fabricar botellas, envases e incluso textiles. Está presente en diferentes momentos de nuestra vida y se desecha rápidamente. Las grandes cantidades que se han acumulado para este momento de la historia obligan a buscar soluciones, su reciclaje, reuso, o descomposición como se propone ahora.
En condiciones normales el PET tarda cientos de años en descomponerse. Por ejemplo, una botella de este material, como las que se usan para almacenar refrescos o jugos, tarda hasta mil años en descomponerse. Mediante el uso de PETasa este proceso se puede reducir a unos cuantos días.
La enzima original abrió una nueva posibilidad para el tratamiento de residuos plásticos. Se presentó en su momento como una solución de bajo consumo energético que ayudaría con el problema de la acumulación de plásticos. Sin embargo, PETasa por sí sola no era suficientemente rápida para volverse una opción comercializable.
Para optimizar los resultados se diseñó otra enzima: MHETasa. La combinación de las dos enzimas mejoró considerablemente los resultados. La velocidad de degradación del plástico se duplicó. Al mismo tiempo la actividad del sistema resultante fue tres veces mayor. La conexión entre PETasa y MHETasa consiguió una superenzima que ofrece resultados más alentadores ante un problema abrumador como la gran cantidad de basura plástica que se desecha todos los días.
“Nuestros primeros experimentos demostraron que las dos enzimas funcionaban mejor juntas, así que decidimos vincularlas físicamente como dos Pac-man unidos por un trozo de cuerda”, explica John McGeehan, director del Centro de Innovación Enzimática (CEI) de la Universidad de Portsmouth. Tanto McGeehan como Gregg Beckham, quien es investigador principal del Laboratorio Nacional de Energía Renovable estadounidense (NREL), dirigieron el diseño de PETasa y formaron parte de esta nueva investigación.
Los resultados se publicaron recientemente en la revista científica Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America (PNAS). El título del artículo es “Caracterización e ingeniería de un sistema de dos enzimas para la despolimerización de plásticos”. Este es uno de los muchos esfuerzos que se hacen alrededor del mundo para buscar soluciones ante el cada vez más grande problema de los desechos plásticos.