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UNAM desarrolla enzima para degradación de plásticos


Publicacion:08-07-2019

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Investigadoras han desarrollado un nuevo método capaz de degradar el plástico en un plazo de semanas, que normalmente se tardaría 500 años

El Departamento de Alimentos y Biotecnología (DAyB) de la Facultad de Química de la UNAM, lleva a cabo actividades de docencia, investigación, difusión y vinculación con el sector empresarial para la solución de problemas específicos.

En la actualidad, el consumo de envases de plástico tiene gran impacto global y es un problema ambiental importante. Por ello, se buscan alternativas para acelerar la degradación de plásticos, como el desarrollo de polímeros biodegradables y/o el uso de enzimas (1).

En ese contexto, las investigadoras Amelia Farrés González Sarabia y Carolina Peña Montes han desarrollado un nuevo método capaz de degradar el plástico en un plazo de semanas, que normalmente se tardaría 500 años en desaparecer.

Los plásticos son materiales poliméricos, moléculas de alto peso molecular, que serían como un collar cuyas cuentas corresponderían a unidades repetidas llamadas monómeros y unidas mediante enlaces, por ejemplo, glicosídicos o éster. En el caso de los plásticos, el componente principal de la estructura es el carbono, pero también contienen silicatos, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y cloro (1).

“Trabajamos con la degradación de los residuos plásticos aplicando tecnología amigable al medio ambiente, es decir, contribuyendo con la economía circular,   regresando a la naturaleza las moléculas que conforman los productos plásticos para que puedan ser reutilizados”, destacó Farrés González.

Las investigadoras lograron aislar los genes del hongo Aspergillus nidulans (que con frecuencia se encuentra en suelos y frutas, es un microorganismo fitopatógeno), que sirven para “producir” la enzima cutinasa, para penetrar la cutícula de las plantas e infectarlas (2).

Estos genes después de aislarlos los introdujeron en la levadura Pichia pastoris (organismo muy utilizado para producir proteínas recombinantes) con la finalidad de producir cutinasa en mayores cantidades y probar su actividad en la degradación de plásticos.

Farrés González expresó que las enzimas hacen reacciones químicas a temperatura ambiente, incluso en condiciones más “suaves” que otros métodos de tratamiento del plástico, como el térmico o el químico, por lo que este proceso no es contaminante, es económico y sustentable.

El método sólo funciona en plásticos que tienen en su formulación química enlaces éster, como lo son el tereftalato de polietileno (PET), el ácido poliláctico (PLA), policaprolactona (PCL).

Para ello, los plásticos primero tienen que ser tratados térmica, químicamente o por molienda.  Después en un medio acuoso se pone en contacto con la enzima que rompe los enlaces éster del polímero.

Finalmente, se aplica un proceso de precipitación química y extracción líquido-líquido para recuperar únicamente los monómeros. Estos monómeros pueden volver a ser utilizados para fabricar plástico, pero a diferencia del reciclaje normal donde la estructura está ‘dañada’, este método no presenta límites para su reutilización.

“Sólo se ha probado a pequeña escala, para escalar a nivel industrial se tendrían que considerar otros factores”, apuntó la académica universitaria.

Observó que en cinco años esta tecnología podría estar disponible para resolver el problema de la basura plástica en el mundo, que según el pronóstico de la Unión Europea, si su producción continúa en el 2050 habrá más basura que peces en los mares del mundo.



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