¿Será la despolimerización de plásticos mediante las nuevas enzimas la alternativa al reciclaje mecánico y químico?

A día de hoy la producción de residuos plásticos sigue superando la capacidad de su reciclado mecánico, tanto que se estudian soluciones integradoras para reducir esta brecha.

Además de las innumerables vías que podrían abrir el reciclaje químico, la ingeniería biológica está avanzando a pasos agigantados en la identificación de las enzimas correctas que pueden degradar el plástico.

A través de un estudio realizado por un equipo de científicos estadounidenses, con el objetivo de identificar una enzima modificada, se estudiaron combinaciones de aminoácidos que podrían degradar el PET en un tiempo más rápido. que en el pasado.

El organismo tiene dos enzimas que hidrolizan el polímero primero en mono- (2-hidroxietil) tereftalato y luego en etilenglicol y ácido tereftálico para ser utilizado como fuente de poder

Una enzima en particular, la PETasa, se ha convertido en el objetivo de los esfuerzos de ingeniería de proteínas para hacerla estable a temperaturas más altas y aumentar su actividad catalítica.

Un equipo formado por Hal Alper, de la Universidad de Texas en Austin, en los Estados Unidos, ha creado una PETasa capaz de degradar 51 productos PET diferentes, incluidos envases y plástico entero. botellas

En la construcción del estudio utilizaron un algoritmo que utilizó 19.000 proteínas de tamaño similar y, para cada aminoácido PETase, el programa estudió su adaptación al entorno en el que se encuentran. vivido en comparación con otras proteínas.

Un aminoácido que no encaja bien puede ser una fuente de inestabilidad y el algoritmo sugiere un aminoácido diferente en su lugar.

Luego se verificaron millones de combinaciones y, al final del trabajo de análisis, los investigadores se centraron en tres soluciones que parecían ser las más prometedoras.

Al intervenir más con modificaciones directas, los científicos crearon una enzima altamente activa en PET que funcionó rápidamente ya temperaturas más bajas que en el pasado.

A 50 °C, la enzima es casi el doble de activa en la hidrolización de una pequeña muestra de un envase de PET para alimentos en comparación con otra PETasa diseñada a 70 °C.

La enzima incluso despolimerizó una bandeja de plástico para pasteles en 48 horas, y el equipo demostró que puede crear un nuevo artículo de plástico a partir de desechos degradados.

Es importante destacar que las pruebas no se realizaron en muestras de PET amorfo fabricadas especialmente en el laboratorio, sino en envases de PET comprados directamente en los supermercados.

Esto acerca aún más las pruebas realizadas al contexto en el que deberían operar, es decir, en el contexto del reciclaje o despolimerización de plásticos.

Queda por ver si la despolimerización enzimática finalmente se usará para el reciclaje a gran escala. De hecho, la mayor parte del PET en el mundo no se recicla por despolimerización, sino por fusión y remodelación, pero sus propiedades se deterioran con cada ciclo.

Como decíamos existen algunos métodos de despolimerización química, pero implican un consumo energético muy elevado y, dada la circularidad de los productos, la aparición de Se debe tener en cuenta el impacto ambiental que conlleva el reciclaje, especialmente cuando no se dispone de energías renovables.

La gran ventaja de las enzimas es que pueden ser mucho más específicas que los catalizadores químicos y, por lo tanto, en teoría, puede ser más fácil degradar un flujo de desechos. .

Los científicos no ocultan, sin embargo, que el estudio de las enzimas que despolimerizan el PET, por complicado y prolongado que sea, podría ser incluso más sencillo que sus aplicaciones sobre poliolefinas o sobre mezclas plástica.

Traducción automática. Nos disculpamos por cualquier inexactitud. Artículo original en italiano.