Skip to content

¿Son las enzimas alimentarias plásticas la única esperanza en nuestro planeta?

¿Son las enzimas alimentarias plásticas la única esperanza en nuestro planeta?

¿Son dos enzimas bacterianas que degradan específicamente el plástico PET una posible solución al enorme problema de desechos de la Tierra? ScienceDirect

Una de las cosas asombrosas de nuestro universo es que nada se desperdicia realmente. Por ejemplo, usted, la increíble obra maestra que es, parece ser la basura de una supernova. En cada rincón del cosmos, el universo se está reorganizando y reutilizando. Es el gran reciclador.

Este planeta recicla todo: agua, carbono, nutrientes de todo tipo. Así que tiene sentido que seamos realmente buenos reciclando cosas aquí en la Tierra. Pero los seres humanos somos simplemente malos recicladores. Tome el plástico: Hacemos un gran trabajo al excavar depósitos de carbono viejos para hacer el material, ¡reciclaje, más o menos! – pero desde la década de 1940 hemos estado produciendo cantidades sorprendentes de un material que probablemente permanecerá en el medio ambiente durante siglos, matando la vida silvestre y lixiviando químicos tóxicos. Generalmente, se recicla menos del 10% de ese valor.

Anuncio

En 2016, un equipo de investigación japonés descubrió una bacteria (Ideonella sakaiensis) haciendo avances en el reciclaje de plástico donde los humanos han fallado. Los plásticos de poli (tereftalato de etileno) (PET) están en todas partes, especialmente en botellas de plástico y agua, y los enlaces que los mantienen unidos son muy fuertes, por lo que fue una sorpresa cuando se descubrió una colonia de estas bacterias en un japonés. Deposito de basura.

En la edición del 17 de abril de 2018 de Proceedings of the National Academy of Sciences Journal, un grupo internacional de investigadores informó sobre la enzima conocida como PETasa producida por esta bacteria. Descubrieron que la enzima PETasa digiere el PET. Sin embargo, PETase es solo una parte de la ecuación. Los investigadores también necesitaban comprender la estructura de la segunda enzima, MHETase.

Aquí es donde entran en juego el bioquímico y biólogo estructural Dr. Gert Weber y su equipo en el Grupo de Investigación de Cristalografía de Proteínas en Helmholtz-Zentrum Berlin y Freie Universität Berlin. Weber y su equipo determinaron que MHETase no solo se une al PET, sino que también lo descompone. Sus hallazgos fueron publicados en la edición de abril de 2019 de la revista Nature Communications.

Hablamos con Weber por correo electrónico y nos explicó cómo estaba: “Ambos [PETase and MHET] pertenecen a una clase de enzimas llamadas hidrolasas. Rompen los enlaces de éster en los plásticos PET de uso común, de modo que se liberan los componentes básicos que necesitamos para la resíntesis de polímeros “, explica.

“PETase tiene sólo la mitad del tamaño de MHETase y rompe el polímero (PET) en pedazos más pequeños, llamados MHET (que se compone de dos bloques de PET, etilenglicol y ácido tereftálico). sustancias necesarias para un nuevo ciclo de síntesis de polímeros, etilenglicol y ácido tereftálico ”, añade.

¿Lo que esto significa? Bueno, estas dos enzimas bacterianas degradan específicamente el plástico PET. Parece que pueden ser una solución al enorme problema de los desechos de la Tierra, ¿no es así? No tan rápido, dijo Weber. El problema es que son lentos e ineficientes. “Ambas enzimas provienen de bacterias”, dice. Dado que el PET tiene solo 75 años, ambas enzimas han evolucionado rápidamente y están lejos de ser perfectas.

Weber dice que cree que las enzimas que comen el plástico eventualmente mejorarán para que puedan funcionar en algún tipo de capacidad ambiental. Pero será limitado. “Los métodos tradicionales de reciclaje de PET (que representan alrededor del 18% de todos los plásticos) tienen muchos inconvenientes”, explica. “Se requiere una preselección intensiva, consumen mucha energía y dependen en gran medida del petróleo crudo [to create]. Enzimas como PETase y MHETase descomponen el PET en sus componentes básicos, que luego pueden purificarse … Estos componentes básicos puros … pueden utilizarse para un nuevo ciclo de síntesis de PET. Esto se puede hacer en un número ilimitado de ciclos, con una mínima pérdida de carbono, requiriendo poca energía y casi sin consumo de crudo. ”

Básicamente, si funciona, El podria crear un ciclo cerrado totalmente sostenible de producción y recuperación de plástico PET. Pero las noticias no son del todo buenas.

“En el medio ambiente, el plástico ya se desecha de forma fragmentada, o [they] fragmento en el tiempo (microplásticos) “, dice Gerber”. Cuanto más pequeños sean los fragmentos, más difícil será eliminarlos del medio ambiente. La distribución y fragmentación de los plásticos es muy difusa para afrontar cualquier medida. Puede ser que la naturaleza (como se ve con PETase y MHETase) todavía encuentre soluciones para otros tipos de polímeros con diferentes enzimas. Tu consejo: deja de fabricar plástico PET lo antes posible.

Esta historia es parte de Covering Climate Now, una colaboración global de más de 250 medios de comunicación para reforzar la cobertura de la historia del clima.

Anuncio