El plástico puede ser biodegradable después de todo

Investigadores de Leipzig han encontrado una enzima que descompone rápidamente el PET, el plástico más producido en el mundo. Podría comerse tus viejas bolsas de mano.

Mientras buscaban en un montón de compost en un cementerio de Leipzig, Christian Sonnendecker y su equipo de investigación encontraron siete enzimas que nunca antes habían visto.

Estaban buscando proteínas que pudieran comer plástico PET, el plástico más producido en el mundo. Se usa comúnmente para agua embotellada y comestibles como uvas.

Los científicos no esperaban mucho cuando trajeron las muestras al laboratorio, dijo Sonnendecker cuando DW visitó su laboratorio de la Universidad de Leipzig.

Era solo el segundo basurero en el que habían hurgado y pensaron que las enzimas que comen PET eran raras.

Pero en una de las muestras encontraron una enzima, o poliéster hidrolasa, llamada PHL7. Y los sorprendió. La enzima PHL7 desintegró una pieza entera de plástico en menos de un día.

PHL7 parece 'comer' plástico PET mucho más rápido que LCC, una enzima estándar utilizada en los experimentos de consumo de plástico PET en la actualidad.

Para asegurarse de que su descubrimiento no fuera una casualidad, el equipo de Sonnendecker comparó PHL7 con LCC, con ambas enzimas degradando múltiples contenedores de plástico. Y descubrieron que era cierto: PHL7 era más rápido.

"Hubiera pensado que necesitarías tomar muestras de cientos de sitios diferentes antes de encontrar una de estas enzimas", dijo Graham Howe, enzimólogo de la Universidad de Queens en Ontario, Canadá.

Howe, que también estudia la degradación del PET pero no participó en la investigación de Leipzig, pareció asombrado por el estudio publicado en Chemistry Europe.

"Aparentemente, vas a la naturaleza y habrá enzimas que harán esto en todas partes", dijo Howe.

Aunque el plástico PET se puede reciclar, no se biodegrada. Al igual que los desechos nucleares o un comentario desagradable a su pareja, una vez que se crea el plástico PET, en realidad nunca desaparece.

Se puede remodelar en nuevos productos; por ejemplo, no es difícil crear un bolso de mano con botellas de agua recicladas. Pero la calidad del plástico se debilita con cada ciclo.

Por lo tanto, una gran cantidad de PET finalmente se convierte en productos como alfombras y, sí, una cantidad exorbitante de bolsas de mano que terminan en vertederos.

Hay dos formas de abordar la solución de este problema: la primera es detener la producción de todo el plástico PET.

Pero el material es tan común que incluso si las empresas dejaran de producirlo de inmediato, todavía habría millones de botellas de refrescos vacías, o bolsas hechas con esas botellas, tiradas por ahí durante miles de años.

La segunda forma es obligar al plástico a degradarse. Los científicos han estado tratando de encontrar enzimas que hagan eso durante décadas y en 2012 encontraron LCC, o "cutinasa de compost de rama de hoja".

LCC fue un gran avance porque demostró que PETase, un componente de LCC, puede usarse para degradar plástico PET cuando se combina con otra enzima conocida como esterasa.

Las enzimas esterasas se utilizan para romper enlaces químicos en un proceso llamado hidrólisis.

Los científicos que trabajan en LCC han descubierto que la enzima no diferencia entre polímeros naturales y polímeros sintéticos, siendo estos últimos plásticos. En cambio, LCC reconoce el plástico PET como una sustancia natural y lo come como si fuera un polímero natural.

Desde el descubrimiento de LCC, investigadores como Sonnendecker han estado buscando nuevas enzimas devoradoras de PET en la naturaleza. LCC es bueno, dicen, pero tiene limitaciones. Es rápido para lo que es, pero aún lleva días descomponer el PET y las reacciones tienen que ocurrir a temperaturas muy altas.

Otros científicos e investigadores han estado tratando de descubrir cómo diseñar LCC para hacerlo más eficiente.

Una empresa francesa llamada Carbios lo está haciendo. Están diseñando LCC para crear una enzima más rápida y eficiente.

En otro lugar, investigadores de la Universidad de Texas en Austin han creado una proteína que se alimenta de PET utilizando un algoritmo de aprendizaje automático. Dicen que su proteína puede degradar el plástico PET en 24 horas.

David Zechel, profesor de química en la Universidad de Queen, dijo que estos enfoques siempre comienzan con algo que se conoce: los investigadores no necesariamente encuentran nada nuevo, sino que trabajan para mejorar lo que ya se ha descubierto.

Este tipo de ingeniería es importante ya que los investigadores intentan crear la enzima óptima para degradar el PET, dijo Zechel.

El trabajo de Sonnendecker muestra que "no hemos arañado ni remotamente la superficie" en términos del potencial de las enzimas naturales "con respecto al PET", dijo.

La enzima recién descubierta de Sonnendecker también tiene sus limitaciones. Puede descomponer los contenedores en los que compra sus uvas en el supermercado, pero no puede descomponer una botella de refresco. Aún no.

El plástico PET que se usa en las botellas de bebidas se estira y se altera químicamente, lo que lo hace más difícil de biodegradar que el PET que se usa en los envases de uva.

En las pruebas, el equipo de Sonnendecker ha desarrollado un tratamiento previo que se aplica a las botellas de PET, lo que facilita que la enzima degrade el plástico. Pero esa investigación aún no se ha publicado.

Con la ayuda de la industria, dijo el investigador, la tecnología que utiliza PHL7 para descomponer el PET a gran escala podría estar lista en unos cuatro años.

Editado por: Zulfikar Abbany