Páginas vistas en total

lunes, 30 de abril de 2018

Descubierta “casualmente” una enzima que degrada el plástico



Un grupo de científicos de la Universidad de Portsmouth (UoP) de Reino Unido, y del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) de Estados Unidos, han creado accidentalmente una enzima capaz de descomponer botellas de plástico hechas de tereftalato de polietileno o PET.
Casualidad, llaman los necios al destino. No creo en la serendipia, en la casualidad, en el hallazgo afortunado e inesperado que se produce cuando se está buscando otra cosa distinta. En la historia de la ciencia se afirma que son frecuentes las serendipias. Un clásico: en 1922, Alexander Fleming estaba analizando un cultivo de bacterias cuando se le contaminó con un hongo. Ese episodio dio origen al descubrimiento de la penicilina. Otro clásico: Isaac Newton descansaba bajo un árbol cuando le cayó cierta manzana. Pero, ¿cuántos hombres habían visto antes caer manzanas sin reflexionar sobre ello? En la investigación científica, como en tantas otras cosas, impera la perseverancia y lo que dijo Newton, aquello de “cabalgar a hombros de gigantes”. Eso es lo que deben pensar los integrantes de un equipo de investigación que acaba de publicar sus resultados el pasado 16 de abril en la prestigiosa revista científica PLosOne.
Quienes tienen la amabilidad y la paciencia de seguir mis artículos, saben de mi preocupación por la contaminación que provocan los plásticos, especialmente en los mares (1, 2, 3, 4, 5). El plástico es barato y fácil de producir, pero no se degrada con facilidad. Entre 1950, cuando comenzaron a fabricarse, y 2015, los seres humanos hemos puesto en circulación unos 8.300 millones de toneladas métricas (tn) de plásticos, la mitad de las cuales se han producido desde 2004. Desde 2015 se han generado alrededor de 6.300 millones de tn de desechos plásticos, de las cuales solo un 9% han sido recicladas, un 12% incineradas y un 79% arrojadas a a los vertederos. Si no se modifica esa tendencia, en 2050 habrán llegado a los vertederos unos 13.200 millones de tn de residuos plásticos.
A día de hoy no existe un mecanismo lo suficientemente eficaz para deshacernos de él al ritmo que lo usamos, sobre todo cuando se estima que puede pasar un mínimo de 450 años para que los polímeros que componen el plástico empiecen a desintegrarse a nivel molecular.
En 2016, unos científicos japoneses descubrieron en una planta de reciclaje de residuos plásticos una bacteria, Idonella sakaiensis, poseedora de una enzima, la PETasa, capaz de descomponer la molécula del tereftalato de polietileno (PET), un tipo de plástico muy usado en la fabricación de envases. La curiosidad de los científicos se centró, entre otras cuestiones, en cómo la enzima pudo evolucionado desde la digestión de material vegetal hasta el plástico. Ahora, basándose en este descubrimiento, investigadores de la UP y del NREL han modificado la enzima producida por la bacteria y como resultado se ha obtenido una nueva molécula capaz de descomponer el plástico incluso mejor de lo que hacía la bacteria degradadora.

Imagen al microscopio electrónico de una enzima digiriendo PET. Foto
Los científicos descubrieron que la molécula que investigaban era muy similar a la cutinasa, una enzima presente en algunas bacterias que es capaz de degradar la cutina, un polímero céreo producido por los vegetales para impermeabilizar su epidermis. Cuando manipularon la enzima para investigarla, se dieron cuenta de la sorprendente capacidad de la molécula para descomponer el plástico.
El profesor John McGeehan en la UoP y el Dr. Gregg Beckham en el NREL determinaron la estructura cristalina de la PETasa -una enzima recientemente descubierta que digiere PET- y utilizaron esta información en 3D para comprender cómo funciona. Durante este estudio, cuyo objetivo era determinar la estructura de la enzima natural, diseñaron inadvertidamente una enzima “mutante” que es aún más eficiente para degradar el plástico. La enzima mutante tarda solo unos días en realizar esa función degradativa, un tiempo que podría ser incluso menor si se llega a producir a escala industrial.
El descubrimiento podría dar como resultado una solución al reciclaje de millones de tn de botellas de plástico hechas con PET y, aunque la mejora aportada por la enzima es todavía modesta, su descubrimiento sugiere que hay oportunidades para mejorar las enzimas aún más, lo que nos acercaría a una solución de reciclaje para la inmensa y desbordante montaña de plásticos desechados que nos acosa. © Manuel Peinado Lorca. @peinadolorca.