Una nueva superenzima que degrada las botellas de plástico seis veces más rápido de lo normal ha sido creada por científicos y podría ser utilizada para el reciclaje dentro de un año o dos.
De acuerdo con The Guardian, la superenzima, derivada de las bacterias que evolucionaron naturalmente con la capacidad de comer plástico, permite el reciclaje completo de las botellas. Los científicos creen que combinándola con enzimas que descomponen el algodón también podría permitir el reciclaje de la ropa de tejido mixto. Hoy en día, millones de toneladas de este tipo de ropa se arrojan a los vertederos o se incineran.
La contaminación plástica ha contaminado todo el planeta, desde el Ártico hasta los océanos más profundos, y ahora se sabe que la gente consume y respira partículas microplásticas.
Actualmente es muy difícil descomponer las botellas de plástico en sus constituyentes químicos para hacer nuevas a partir de las viejas, lo que significa que cada año se crea más plástico nuevo a partir del petróleo.
¿Cómo se creó esta superenzima?
La superenzima fue diseñada uniendo dos enzimas separadas, ambas encontradas en la chinche come-plástico descubierta en un vertedero japonés en 2016. Los investigadores revelaron una versión de ingeniería de la primera enzima en 2018, que comenzó a descomponer el plástico en unos pocos días. Pero la superenzima llega a trabajar seis veces más rápido.
Cuando vinculamos las enzimas de forma bastante inesperada, obtuvimos un dramático aumento de la actividad.
Esta es una trayectoria para tratar de hacer enzimas más rápidas que sean más relevantes industrialmente. Pero también es una de esas historias sobre aprender de la naturaleza, y luego llevarlo al laboratorio.
John McGeehan, profesor de la Universidad de Portsmouth, Reino Unido.
La compañía francesa Carbios reveló una enzima diferente en abril, originalmente descubierta en un montón de hojas de compostaje, que degrada el 90% de las botellas de plástico en 10 horas, pero requiere un calentamiento por encima de los 70ºC.
La nueva superenzima trabaja a temperatura ambiente, y McGeehan dijo que la combinación de diferentes enfoques podría acelerar el progreso hacia el uso comercial:
Si podemos hacer mejores y más rápidas enzimas uniéndolas entre sí y proporcionándolas a compañías como Carbios, y trabajar en asociación, podríamos empezar a hacer esto dentro de uno o dos años.
John McGeehan, profesor de la Universidad de Portsmouth, Reino Unido.
Estudios sobre la enzima
El trabajo de 2018 había determinado que la estructura de una enzima llamada PETasa, puede atacar la superficie dura y cristalina de las botellas de plástico. Descubrieron, por accidente, que una versión mutante funcionaba un 20% más rápido.
El nuevo estudio analizó una segunda enzima, también encontrada en la bacteria japonesa, que dobla la velocidad de la ruptura de los grupos químicos liberados por la primera enzima.
Las bacterias que descomponen los polímeros naturales como la celulosa han desarrollado este doble enfoque durante millones de años. Los científicos pensaron que conectando las dos enzimas entre sí, podría aumentar la velocidad de degradación, y permitirles trabajar más estrechamente.
La superenzima vinculada sería imposible de crear para una bacteria, ya que la molécula sería demasiado grande. Así que los científicos conectaron las dos enzimas en el laboratorio y vieron como se triplicaba la velocidad.
La nueva investigación de los científicos de la Universidad de Portsmouth y de cuatro instituciones de EE.UU. se publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
El equipo está ahora examinando cómo las enzimas pueden ser ajustadas para que trabajen aún más rápido. «Hay un enorme potencial«, dijo McGeehan. «Tenemos varios cientos en el laboratorio que actualmente estamos uniendo«. Se está construyendo un centro de pruebas de un millón de libras en Portsmouth y Carbios está construyendo una planta en Lyon.
La combinación de las enzimas que comen plástico con las existentes que descomponen las fibras naturales podría permitir que los materiales mezclados se reciclen completamente, dijo McGeehan.
Las telas mixtas (de poliéster y algodón) son realmente difíciles de reciclar. Hemos hablado con algunas de las grandes empresas de moda que producen estos textiles, porque están luchando en este momento.
John McGeehan, profesor de la Universidad de Portsmouth, Reino Unido.
Los activistas dicen que reducir el uso del plástico es la clave. Los que trabajan en el reciclaje afirman que los materiales fuertes y ligeros como el plástico son muy útiles y que el verdadero reciclaje es parte de la solución al problema de la contaminación.
Los investigadores también han tenido éxito en encontrar bichos que se comen otros plásticos como el poliuretano, que se utiliza ampliamente pero rara vez se recicla. Cuando el poliuretano se descompone puede liberar químicos tóxicos que matarían a la mayoría de las bacterias, pero el insecto identificado utiliza el material como alimento para impulsar el proceso.
