Recientemente, científicos del Instituto de Biotecnología de Manchester (MIB) han realizado múltiples investigaciones para mejorar las enzimas que degradan el plástico. Esta nueva plataforma de ingeniería desarrolló con total éxito una enzima que puede degenerar este material, usado generalmente para fabricar botellas (tereftalato de polietileno), también conocido como PET. Quédate para que te enteres de todo lo relacionado con este tema.
Nueva modalidad de reciclaje
Desde hace algunos años se ha venido trabajando en una nueva forma de reciclar el plástico. Se trata del reciclaje enzimático, que se convirtió rápidamente en la estrategia perfecta, ya que cuida al medio ambiente, ayudando a minimizar rápidamente los problemas relacionados con la acumulación de este tipo de desechos.
Ciertamente, existen diversas formas para reciclar este material, pero el método de las enzimas brinda una solución rentable y además es mucho más eficiente en cuanto al gasto energético. No solo eso, cabe la posibilidad de que pueda emplearse para degradar componentes determinados de flujos de desechos plásticos mixtos. Estos son difíciles de reciclar en la actualidad, ya que aún no se cuenta con la tecnología necesaria para poder hacerlo.
Problemática del reciclaje enzimático
Con el paso del tiempo, este sistema se ha convertido en una manera prometedora de poder lidiar con los desechos plásticos, pero todavía existen algunos impedimentos que se deben superar para que el reciclaje enzimático sea usado a nivel comercial. Por ejemplo, una de las barreras que se debe traspasar es que las enzimas naturales que pueden descomponer el plástico son menos eficaces e inestables cuando se encuentran bajo las condiciones que permiten el proceso a nivel industrial.
Estas limitaciones fueron abordadas por los investigadores del MIB. En su artículo Nature Catalysis hablaron sobre una plataforma de ingeniería de enzimas a través de la cual se pueden mejorar las cualidades de las enzimas que degradan el plástico. Así se consigue una mayor eficiencia para su reciclaje a un nivel mucho mayor.
Esta plataforma integrada es capaz de evaluar la capacidad de degradación del plástico (aproximadamente 1000 variantes de enzimas diarias). Una investigación que ha sido dirigida por la Dra. Elizabeth Bell, quien afirma que la acumulación de plástico es un gran desafío para la humanidad.
HotPETase: la esperanza para el reciclaje enzimático
HotPETase, es la nueva enzima desarrollada por este equipo, hecha mediante la evolución dirigida de IsPETase. Recientemente, fue descubierta la enzima lsPETasa, generada por la bacteria Ideonella sakaiensis que puede emplear el PET como fuentes de energía y carbono.
Aunque la IsPETase puede degradar de forma natural ciertas formas semi cristalinas del PET, es inestable cuando se somete a temperaturas mayores a 40 °C. Condición que se encuentra por debajo del proceso idóneo. Como consecuencia, las reacciones deben hacerse a temperaturas por debajo de la temperatura de transición vítrea del PET, la cual es 65 °C aproximadamente.
La solución para esta problemática fue desarrollar la enzima termoestable HotPETase, activa a 70 °C. Esto se encuentra por encima de la temperatura de transición vítrea del PET, por lo que puede despolimerizar el PET semi cristalino de manera más rápida que las enzimas mencionadas anteriormente y además puede deconstruir componentes específicos del PET. Esto demuestra que se puede lograr gran selectividad usando reciclaje enzimático.
La biotecnología representa una solución para el reciclaje
Gracias a la creación de esta enzima, se consigue un desarrollo importante en el campo de la biotecnología para resolver los desafíos que implican la acumulación de desechos plásticos. Con el fin de conseguir más avances en cuanto a esta tecnología, se está reuniendo un equipo multidisciplinario que involucre ingenieros de procesos, científicos de polímeros y biotecnólogos de diversas empresas y universidades. La biotecnología podría significar una solución rentable y sostenible.
Anthony Green, profesor de química orgánica, dice “El HotPETase muestra las capacidades de nuestra plataforma de ingeniería de enzimas. Nos encontramos emocionados de trabajar con científicos de polímeros e ingenieros de procesos para probar el funcionamiento de nuestra enzima en la vida real. Tenemos la esperanza de que en un futuro nuestra plataforma sea de utilidad para crear enzimas eficientes, selectivas y estables que ayuden a reciclar diversos tipos de plástico.”
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