Biotecnología
Estas aliadas microscópicas podrían salvarnos de la crisis de los plásticos
Gracias a la edición genética, investigadores del MIT han conseguido que ciertas bacterias “coman” plástico para transformarlo en sus compuestos químicos de alto interés
Vivimos en un mundo lleno de plástico. Miremos donde miremos probablemente vamos a encontrar estos materiales. En casa, la mayoría de los objetos contienen alguna de estas sustancias, nuestra propia ropa suele contener algún derivado plástico, e incluso en nuestra comida pueden encontrarse restos de microplásticos que han acabado ahí por algún tipo de contaminación.
Esta historia comenzó hace algo más de 150 años, cuando en 1870 se patentó una sustancia nueva que prometía formas más baratas de producir bolas de billar. En aquel momento se empleaba el marfil; un material duro, pero escaso y costoso de producir. Pero gracias a un concurso, 10.000 dólares de premio y la brillante idea de Alexander Parkes, el mundo del billar y, con él, todo el mundo cambiaría para siempre.
Life in plastic, it’s fantastic.
Mezclando alcanfor y nitrocelulosa, Alexander Parkes creó la parkesina y, tras vender la patente a John Wesley Hyatt, este la presentó a un concurso de un fabricante de bolas de billar. Dicho concurso retaba a los químicos a desarrollar nuevas sustancias que permitieran fabricar las duras bolas sin emplear marfil, si no sustancias sintéticas con propiedades similares. Hyatt, que tenía la patente para la Parkesina, la presentó con el nombre de Celuloide, el primer plástico con un uso real.
Desde entonces, el plástico fue abriéndose camino y ha acabado sirviendo de sustituto de prácticamente cualquier material. Más y más compuestos formados por polímeros sintéticos permiten obtener propiedades nuevas, como dureza, maleabilidad, elasticidad y flexibilidad. Los plásticos parece que todo lo pueden. Ahora bien, una de las características más importantes de los plásticos es que no se encuentran en la naturaleza y, por tanto, no existen organismos adaptados para consumirlos y degradarlos. Esto es maravilloso para la durabilidad de los objetos, pero algo terrible en el panorama medioambiental.
¿Puede algo parar el plástico?
Entre 2018 y 2019, la expedición Fives Deep trató de hacer historia. Gracias al empleo de la tecnología más moderna en exploración submarina, alcanzaron los 5 puntos más profundos de cada uno de los océanos para observar los animales que se encontraban allí. En el punto más profundo jamás alcanzado, a casi 11 kilómetros de profundidad en la Fosa de las Marianas, los científicos se encontraron una gran sorpresa. Allí les estaban esperando una bolsa de plástico y envoltorios de caramelos.
Estos objetos están ahí porque ni los hongos ni las bacterias han tenido tiempo suficiente como para aprovechar esta fuente de carbono para nutrirse y replicarse. Pero empleando la edición genética, los científicos pueden saltarse miles de años de evolución para dirigir el metabolismo bacteriano hacia los compuestos que quieren que se “coman”. Así, han conseguido “enseñar” a una bacteria a nutrirse de uno de los plásticos más utilizados, el tereftalato de polietileno o PET, por sus siglas en inglés.
Cambiando el plato
Desde las botellas de agua de plástico hasta ciertos textiles e incluso maquinaria, están hechas de PET. Esto es debido a que se trata de un plástico muy útil, ya que es 100% reciclable, muy resistente y maleable con el calor. Ahora bien, que sea 100% reciclable no quiere decir que se recicle todo el que se produce. Debido a las acciones humanas, este plástico puede acabar en vertederos o en la naturaleza, donde tarda cientos de años en degradarse mediante la exposición a la luz solar.
Hasta que desaparezca puede estar causando todo tipo de problemas en los ecosistemas; desde atrapar a ciertos animales, hasta ser devorado y quedarse atrancado en el estómago de otros. Por ello, los investigadores intentan crear métodos que permitan degradar este plástico de forma sencilla y que sea transformado en otros productos útiles.
Editando genes
Para ello han empleado una bacteria que se encuentran de forma natural en el suelo. Este microorganismo, denominado Pseudomonas putida es muy resistente y se alimenta de una gran variedad de compuestos para sobrevivir. Debido a su fascinante metabolismo, los investigadores han sido capaces de añadirle unos cuantos genes que ayudan a P. putida a degradar el PET y transformarlo en dos materiales muy útiles: poliuretano y ácido adípico.
El proceso requiere de una degradación química previa del PET, lo que lo transforma en ácido tereftálico y etilenglicol, unos nombres nada apetecibles para lo que es la nueva comida de la bacteria. Sin embargo, P. putida no hace ascos al material sintético y lo digiere hasta crear sus precursores. Estos precursores tienen una gran utilidad, ya que el poliuretano se puede emplear como aislante o en adhesivos, y el ácido adípico es el precursor de otro material sintético muy conocido, el nailon.
Estas aliadas llevan tiempo siendo una promesa interesante para la industria del reciclado, ya que permiten generar recursos de alto valor añadido a partir de otros materiales. Sin duda, el empleo de la ingeniería genética en este tipo de empresas puede aportar grandes avances para solucionar el problema de los plásticos que la humanidad ha generado durante los últimos 100 años.
QUE NO TE LA CUELEN:
- El principal problema con el plástico es que es muy barato de producir, por tanto, las alternativas de momento son más caras que simplemente crear plástico nuevo.
- La tecnología para crear bioplásticos a partir de otros materiales que no sean derivados del petróleo existen desde hace bastante tiempo, y tienen aplicaciones industriales, pero hay que mirar este problema desde el punto de vista económico, social y político.
REFERENCIAS (MLA):
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