Expertos de Química usan enzimas recombinantes

Degradan plásticos en 15 días; lo usual es de 500 a mil años

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Su proyecto, inscrito en la química verde, está en trámite de patente; pasó con éxito la fase de laboratorio y este año se escalará a la industria

Patricia López, 27 de julio de 2017

En México se generan cerca de 722 mil toneladas anuales de plástico. En promedio, cada mexicano ingiere 163 litros de refresco y de agua embotellada al año en envases del poliéster llamado PET (siglas en inglés de tereftalato de polietileno), y aunque el país reutiliza 50.4 por ciento, los esfuerzos son insuficientes.

Por ello, a partir de un tipo de enzimas recombinantes (producidas artificialmente) llamadas cutinasas y un método original, investigadoras de la Facultad de Química (FQ) lograron degradar plásticos en 15 días, cuando la desintegración de ese material tarda normalmente de 500 a mil años.

En conferencia de prensa celebrada en el edificio Mario Molina de la FQ, las académicas Amelia Farrés González Sarabia y Carolina Peña Montes, del Departamento de Alimentos y Biotecnología de la entidad universitaria, explicaron su proyecto Cutinasas Recombinantes de Aspergillus nidulans para Degradación de Poliésteres, que desde mayo de 2016 está en trámite de patente.

Gran impacto

Juan Manuel Romero Ortega, coordinador de Innovación y Desarrollo de la UNAM, dijo que el objetivo es escalar la iniciativa del laboratorio a la industria, para saber si funciona a gran escala y transferir el método para futuras aplicaciones en la nación.

El trabajo tiene un impacto ambiental importante, pues la producción de plástico en el mundo alcanzó 311 millones de toneladas en 2014. Noventa por ciento de este material se deriva del petróleo, y se espera que la producción de plásticos en el planeta se duplique en los próximos 20 años.

Al respecto, Farrés González señaló que “el plástico ha sido benéfico en muchos sectores, como el de alimentos, que se empacan de manera segura, pero debemos darle un tratamiento para que no sea un problema ambiental”.

Para afrontarlo, Farrés y Peña recurrieron a la biotecnología y crearon un método propio basado en un tratamiento biocatalítico para degradar plásticos.

El proceso

Las científicas aislaron los genes del hongo Aspergillus nidulans (frecuente en suelos y frutas) y lo introdujeron en la levadura Pichia pastoris, un organismo hospedero muy utilizado como sistema de expresión para la producción de proteínas recombinantes. Así, comprobaron la degradación. “La enzima rompe los enlaces (ésteres) del PET como si fuera una tijera”, apuntó Farrés.

Peña agregó que las enzimas usadas hacen reacciones químicas a temperatura ambiente, en condiciones más suaves que otros métodos de tratamiento de plásticos, como el térmico y el químico. El procedimiento enzimático que ellas aplican no es contaminante, es más económico y se inscribe en la química verde.

Hicieron crecer en un fermentador los genes aislados del hongo en la levadura; con lo obtenido lograron la preparación enzimática.

Dispusieron el PET cortándolo en láminas y moliéndolo hasta hacerlo polvo. El líquido obtenido tras el contacto entre la mezcla enzimática y el PET es útil para sintetizar ése y otros polímeros. El proceso se realiza a temperatura ambiente en el laboratorio.

Durante la investigación se encontró que las enzimas (cuya eficacia ha aumentado) son capaces de desintegrar cuatro tipos de poliésteres, entre ellos el PET, con porcentajes de degradación mayores a 90 por ciento.

Hoy en día se encuentran en planeación los experimentos a gran escala para una planta que permita degradar poliésteres, principalmente tereftalato de polietileno, y recuperar los subproductos.

Esta investigación ganó el tercer lugar de los Premios del Programa al Patentamiento y la Innovación (PROFOPI) de la Coordinación de Innovación y Desarrollo, en su quinta edición celebrada en mayo pasado.