Tecnología verde para un cóctel de enzimas que comen plástico

  • El equipo de investigadores de Reino Unido y Estados Unidos que rediseñaron la enzima PETasa que se alimenta de plástico han creado ahora un 'cóctel' de enzimas que puede digerir el plástico hasta seis veces más rápido.

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Han combinado una segunda enzima, que se encuentra en la misma bacteria que habita en la basura y que se alimenta de una dieta de botellas de plástico, con PETasa para acelerar la descomposición del plástico. La PETasa descompone el tereftalato de polietileno (PET) en sus componentes básicos, creando una oportunidad para reciclar el plástico infinitamente y reducir la contaminación plástica y los gases de efecto invernadero que impulsan el cambio climático.

El PET es el termoplástico más común, utilizado para fabricar botellas de bebidas de un solo uso, ropa y alfombras, y tarda cientos de años en degradarse en el medio ambiente, pero la PETasa puede acortar este tiempo a días. El descubrimiento inicial abrió la perspectiva de una revolución en el reciclaje de plástico, creando una posible solución de bajo consumo energético para abordar los residuos plásticos. El equipo diseñó la enzima PETasa natural en el laboratorio para que sea un 20 por ciento más rápida en la descomposición del PET.

Ahora, el mismo equipo ha combinado PETasa y su 'socia', una segunda enzima llamada MHETasa, para generar mejoras mucho mayores: simplemente mezclando PETasa con MHETasa se duplica la velocidad de degradación del PET, y diseñando una conexión entre las dos enzimas para crear una "superenzima", aumentó esta actividad tres veces más.

El equipo fue codirigido por los científicos que diseñaron la PETasa, el profesor John McGeehan, director del Centro de Innovación Enzimática (CEI) de la Universidad de Portsmouth, y el doctor Gregg Beckham, investigador principal del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) de Estados Unidos.

"Gregg y yo estábamos charlando sobre cómo la PETasa ataca la superficie de los plásticos y la MHETasa acorta las cosas aún más, por lo que parecía natural ver si podíamos usarlos juntos, imitando lo que sucede en la naturaleza --recuerda el profesor McGeehan--. Nuestros primeros experimentos demostraron que de hecho funcionaban mejor juntos, así que decidimos intentar vincularlos físicamente, como dos Pac-men unidos por un trozo de cuerda".

"Se necesitó mucho trabajo a ambos lados del Atlántico, pero valió la pena el esfuerzo --reconoce--. Nos encantó ver que nuestra nueva enzima quimérica es hasta tres veces más rápida que las enzimas separadas que evolucionan naturalmente, lo que abre nuevas vías para más mejoras".

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El descubrimiento original de la enzima PETasa anunció la primera esperanza de que una solución al problema global de la contaminación plástica podría estar al alcance, aunque la PETasa por sí sola aún no es lo suficientemente rápido como para hacer que el proceso sea comercialmente viable para manejar las toneladas de botellas PET desechadas que ensucian el planeta.

Combinarlo con una segunda enzima, y descubrir que juntos funcionan aún más rápido, significa que se ha dado otro salto hacia la búsqueda de una solución a los desechos plásticos. PETasa y la nueva combinación MHETasa-PETasa funcionan al digerir el plástico PET, devolviéndolo a sus componentes originales. Esto permite que los plásticos se fabriquen y reutilicen sin cesar, lo que reduce nuestra dependencia de recursos fósiles como el petróleo y el gas.

El profesor McGeehan utilizó Diamond Light Source, en Oxfordshire, un sincrotrón que utiliza intensos haces de rayos X 10 mil millones de veces más brillantes que el Sol para actuar como un microscopio lo suficientemente potente como para ver átomos individuales. Esto permitió al equipo resolver la estructura 3D de la enzima MHETasa, dándoles los planos moleculares para comenzar a diseñar un sistema enzimático más rápido.

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La nueva investigación combinó enfoques estructurales, computacionales, bioquímicos y bioinformáticos para revelar conocimientos moleculares sobre su estructura y cómo funciona. El estudio fue un gran esfuerzo de equipo que involucró a científicos en todos los niveles de sus carreras. El Centro de Innovación de Enzimas toma enzimas del entorno natural y, utilizando biología sintética, las adapta para crear nuevas enzimas para la industria.

Comentario/s

  • Manu - jueves 08 oct 2020

    una vez más agradezco a los científicos sus esfuerzos por hallar soluciones que nos libren de la basura. en esta ocasión han hallado cómo eliminar las botellas hechas con pet, pero no lo veo factible. resulta que para que la gente ayude a deshacerse del plástico, no basta con poner contenedores amarillos por doquier, eso funciona para los que están concienciados, pero no para los que les importa un bledo ver basura rodando por las calles empujadas por el viento que terminan en el río o en el mar. a esa gentuza se debe motivar de otra manera, bien con severas multas o que vean dinero en vez de un residuo. para ello los alcaldes deberían ser permisivos con la venta de combustible, dado que están a la venta máquinas que convierten el plástico en tres tipos de combustible. así no solo se evita que sigan tirando los plásticos al suelo, sino que recogerían los ajenos.

  • Jose Luis - jueves 08 oct 2020

    sinceramente, es super interesante y ambicioso pero me parece un poco lejos de la realidad, en mi opinion creo que el primer paso debe ser quitar los frenos que se imponen a las energias renovables, que se extiendan mucho mas y se normalice el hecho de tener autosuficiencia energetica solar. yo llevo años con una instalacion de autoconsumo conectada a la red que me instalo la empresa varitech, y tan contento. sin embargo conozco mucha gente interasada en este tipo de instalaciones pero que no se atreven a dar el paso por posibles futuras trabas, impuestos etc. como ya ha sucedido anteriormente..

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