Crean una nueva superenzima capaz de descomponer botellas de plástico 6 veces más rápido

Botellas de plástico no recicladas.
Reuters.
  • Un grupo de científicos ha creado un 'cóctel' de superenzimas que es capaz de descomponer objetos de plástico 6 veces más rápido que una sola y podría ser utilizado para el reciclaje dentro de 1 o 2 años.
  • La nueva investigación es una posible solución de bajo consumo energético al problema de la contaminación plástica y los gases de efecto invernadero influyentes en el cambio climático.
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Un grupo de científicos ha creado un 'cóctel' de superenzimas que es capaz de descomponer objetos de plástico 6 veces más rápido que una sola enzima y podría ser utilizado para el reciclaje dentro de 1 o 2 años, según The Guardian.

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.

De hecho, una bolsa de este material tarda 150 años en degradarse. Asimismo, una botella de polietileno tereftalato (más conocido por sus siglas en inglés PET, polyethylene terephthalate) puede tardar 1.000 años en desaparecer.

En este sentido, la contaminación plástica ha inundado el planeta y ahora se sabe una persona puede ingerir y respirar entre 70.000 y 121.000 partículas de microplásticos al año, cuyos efectos en la salud todavía son desconocidos. No obstante, algunos pedazos son los suficientemente pequeños como para entrar en los tejidos humanos donde pueden desencadenar respuestas inmunes o liberar sustancias tóxicas.

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Recientemente, los investigadores han combinado una enzima que habita en la basura y que se alimenta de botellas de plástico con la enzima PETasa, que tiene una dieta similar, para acelerar el proceso de descomposición del plástico.

Así, los científicos han diseñado la enzima PETasa natural en laboratorio para que fuera un 20% más rápida a la hora de digerir el PET. Ahora, le han agregado la enzima MHETase, lo que ha duplicado la velocidad de degradación del tereftalato de polietileno.

La creación de una conexión entre ambas ha dado lugar a una superenzima que acelera este proceso en 3 veces.

"Nuestros primeros experimentos han demostrado que funcionaban mejor juntas, así que decidimos intentar vincularlas físicamente, como dos Pac-Man unidos por un trozo de cuerda", ha explicado John McGeehan, director del Centro de Innovación Enzimática (CEI) de la Universidad de Portsmouth, Reino Unido y coautor del estudio.

Es decir, la superenzima, derivada de las bacterias que han evolucionado naturalmente la capacidad de comer plástico, permite el reciclaje completo de las botellas.

Además, los científicos creen que combinándola con enzimas que descomponen el algodón también podría permitir el reciclaje de la ropa de tejido mixto.

"Cuando vinculamos las enzimas, de forma bastante inesperada, obtuvimos un dramático aumento de la actividad", ha comentado McGeehan.

"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", ha agregado.

En abril, la compañía francesa Carbios ha revelado una enzima diferente, originalmente descubierta en un montón de hojas de compostaje, que degrada el 90% de las botellas de plástico en 10 horas. Sin embargo, requiere un calentamiento por encima de 70°C.

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En contraposición, la nueva superenzima trabaja a temperatura ambiente y, según McGeehan, 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 1 o 2 años".

Anteriormente, en 2018, los investigadores habían determinado que la estructura de una enzima, llamada PETasa, puede atacar la superficie dura y cristalina de las botellas de plástico.

A continuación, han descubierto —por accidente— que una versión mutante funcionaba un 20% más rápido.

Pero el nuevo estudio ha estudiado 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.

La superenzima vinculada sería imposible de crear para una bacteria, ya que la molécula sería demasiado grande. Así, los científicos han conectado las 2 enzimas en el laboratorio y han evidenciado cómo se triplicaba la velocidad.

El PET es el termoplástico más común, que se utiliza para fabricar botellas de bebidas de un solo uso, ropa y alfombras. Y, aunque tarda cientos de años en degradarse en el medio ambiente, la PETase puede acortar este proceso a tan solo unos días, ya que es capaz de degradarlo.

La nueva investigación es una posible solución de bajo consumo energético al problema de la contaminación plástica y los gases de efecto invernadero influyentes en el cambio climático.

La combinación MHETase-PETase digiere el plástico PET y lo devuelve a sus componentes originales, lo que hace posible que los plásticos se fabriquen y se reutilicen sin cesar.

El equipo está ahora examinando cómo las enzimas pueden ser ajustadas para que trabajen aún más rápido.

"Hay un enorme potencial", ha asegurado McGeehan.

"Tenemos varios cientos en el laboratorio que actualmente estamos uniendo", ha añadido.

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