Bacterias y enzimas ayudarán en la batalla contra plásticos
Científicos del CIATEJ exponen las “grandes hazañas” de estos entes microscópicos en la cruzada contra los plásticos, en el más reciente número de "Biotecnología en Movimiento"
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“Ideonella sakaiensis” es uno de los microorganismos más prometedores en la degradación de PET.
Una de las investigaciones que generan más expectativa en el mundo es aquella que nos permita salir de la inundación y avalancha plástica que nos hemos provocado, debido a la configuración de la industria y nuestro consumo dependiente de este material.
Aunque la rapidez con la que los plásticos y microplásticos llegan a la profundidad de los océanos, los polos árticos, las nubes e incluso nuestro torrente sanguíneo y cerebro, es mayor que la capacidad de respuesta para encontrar una solución en nuestra forma de consumo, hay investigaciones científicas que ayudarán a disminuir este problema.
Así lo exponen Amador Campos-Valdez y Leticia Casas-Godoy, investigadores del Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (CIATEJ), en su artículo “Pequeños trabajadores y grandes hazañas en la lucha contra la contaminación por plásticos”.
En su artículo en el más reciente número de la revista “Biotecnología en Movimiento”, los científicos nos invitan a hacer un ejercicio de imaginación en el que microorganismos “aderezados” biotecnológicamente son capaces de (ayudar) a resolver la crisis plástica en la que nos encontramos.
“Nos referimos particularmente a las investigaciones sobre aplicación de un grupo de aliados microscópicos que son capaces de degradar los polímeros constituyentes de los plásticos: los microorganismos y las enzimas”.
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BICHOS COME PLÁSTICO.
En el artículo de la revista, publicada por el Instituto de Biotecnología de la UNAM, refieren que la investigación científica ha descubierto microorganismos capaces de degradar plásticos, los cuales, a modo de analogía, son un ejército de obreros microscópicos que trabajan para lograr descomponer los plásticos en componentes menos dañinos.
“Uno de los avances más importantes en este campo ha sido el descubrimiento de la bacteria Ideonella sakaiensis, la cual es capaz de descomponer el tereftalato de polietileno (PET), un tipo de plástico muy utilizado en botellas de bebidas y otros envases. Esta bacteria produce dos enzimas que trabajan en equipo para descomponer el PET en sustancias que puede utilizar como fuente de alimento”.
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En el más reciente número de “Biotecnología en Movimiento”, cuyo número está dedicado principalmente a la enfermedad de la tuberculosis, los investigadores del CIATEJ resaltan otro ejemplo de microorganismo que será útil en la batalla contra los plásticos: el hongo “Aspergillus tubingensis”, el cual ha demostrado ser capaz de degradar plásticos como el poliuretano, un material utilizado ampliamente en la producción de espumas, adhesivos y recubrimientos.
ENZIMAS EN ACCIÓN.
Pero si bien el análisis y estudio de estos microorganismos es uno de los frentes contra la degradación de estos materiales, otro más se centra en sus enzimas, que son las moléculas responsables de realizar la “magia” biológica de la degradación, señalan. “Piensa en las enzimas como pequeños dispositivos que aceleran y facilitan las reacciones químicas que descomponen los plásticos”.
Un avance emocionante en este campo es el uso de bioinformática para el mejoramiento de la enzima PETasa de “Ideonella sakaiensis”, que es capaz de descomponer el PET en sus componentes básicos.
El interés en la PETasa surgió en 2016, cuando un grupo de científicos japoneses, bajo el liderazgo de Shosuke Yoshida, identificó una nueva especie de bacteria llamada “Ideonella sakaiensis”, capaz de usar el tereftalato de polietileno como fuente de carbono y energía: en otras palabras, capaz de alimentarse de PET. Se trata hasta ahora del único organismo conocido con tal capacidad. Literalmente crece sobre el PET.
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Esta investigación ha sido encabezada por dos científicos del Instituto de Química de la Universidad de Campinas (IQ-Unicamp), en Brasil, en colaboración con pares del Reino Unido (University of Portsmouth) y de Estados Unidos (National Renewable Energy Laboratory). Son ellos el posdoctorando Rodrigo Leandro Silveira y su supervisor, Munir Salomão Skaf, profesor titular y prorrector de Investigación de la Unicamp.
“Técnicamente empleamos el término ‘recalcitrancia’ para designar a la propiedad que poseen ciertos polímeros muy empaquetados de resistir a la degradación. Y el PET es uno de éstos. Pero la PETasa lo ataca y lo descompone en pequeñas unidades de ácido mono(2-hidroxietil)tereftálico (MHET). Las unidades de MHET se convierten entonces en ácido tereftálico y la bacteria las absorbe y las metaboliza”, ha señalado Rodrigo Silveira, uno de los investigadores.
“Otra notable innovación ha sido el uso conjunto de las enzimas MHETasa y PETasa para acelerar la degradación del PET. Descubierta en un vertedero de plásticos, la MHETasa, al combinarse con la PETasa, puede hasta duplicar la eficiencia del proceso. Este enfoque sinérgico no solo mejora significativamente la rapidez de descomposición, sino que también destaca el potencial de métodos de reciclaje avanzados y eficaces para enfrentar la contaminación plástica”.
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Los investigadores finalizan recordando que estos importantes avances son insuficientes frente a la avalancha plástica que se produce y desecha todos los días. Por lo tanto, enfatizan la necesidad de adoptar un enfoque integral para enfrentar el problema. “Este incluye avances tecnológicos, la promoción de plásticos biodegradables y alternativas sostenibles, optimización de procesos de reciclaje, y la adopción cambios culturales y políticas públicas enfocados a disminuir nuestra dependencia del plástico. La combinación de estas estrategias nos acerca a una solución duradera para preservar la salud de nuestro planeta y asegurar el bienestar de las generaciones futuras”.
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