Una de las cosas asombrosas de nuestro universo es que nada realmente se desperdicia. Por ejemplo, usted, la increíble obra maestra que es, está compuesto por la basura que explotó a partir de una supernova. En todos los rincones del cosmos, el universo se está reorganizando y reutilizando. Es el gran reciclador.
Este planeta recicla todo: agua, carbono, nutrientes de todo tipo. Entonces, es lógico que seamos realmente buenos reciclando cosas aquí en la Tierra. Pero los seres humanos somos solo recicladores regulares. Tome el plástico : Hacemos un gran trabajo al desenterrar depósitos antiguos de carbono para hacer las cosas, ¡reciclando, más o menos! - pero desde la década de 1940, hemos fabricado cantidades alucinantes de un material que probablemente permanecerá en el medio ambiente durante siglos, matando la vida silvestre y lixiviando sustancias químicas tóxicas . Normalmente, menos del 10 por ciento se recicla.
En 2016, un equipo de investigación japonés descubrió una bacteria ( Ideonella sakaiensis ) que hacía algunos avances en el reciclaje de plásticos donde los humanos estaban fallando. Los plásticos de poli (tereftalato de etileno) (PET) están en todas partes, especialmente en las botellas de agua y refrescos de plástico, y los enlaces que los mantienen unidos son muy fuertes, por lo que fue una sorpresa cuando se descubrió una colonia de estas bacterias en un japonés. relleno sanitario.
En la edición del 17 de abril de 2018 de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, un grupo internacional de investigadores informó sobre la enzima conocida como PETasa producida por esta bacteria. Descubrieron que la enzima PETasa digiere PET. Sin embargo, PETase es solo una parte de la ecuación. Los investigadores también necesitaban comprender la estructura de la segunda enzima, MHETase.
Ahí es donde entran el bioquímico y biólogo estructural Dr. Gert Weber y su equipo del grupo de investigación conjunto de Cristalografía de Proteínas en Helmholtz-Zentrum Berlin y Freie Universität Berlin. Weber y su equipo determinaron que MHETase no solo se une al PET, sino que también lo descompone . Sus hallazgos fueron publicados en la edición de abril de 2019 de la revista Nature Communications .
Hablamos con Weber por correo electrónico y nos explicó cómo sucede: "Tanto [PETasa como MHET] pertenecen a una clase de enzimas, denominadas hidrolasas. Rompen los enlaces éster del plástico PET de uso común para que los componentes básicos que necesitamos para un Se liberan resíntesis del polímero ", explica.
"La PETasa tiene solo la mitad del tamaño de MHETasa y descompone el polímero (PET) en piezas más pequeñas, llamadas MHET (que consta de los dos componentes básicos de PET, etilenglicol y ácido tereftálico). MHETase luego divide MHET para producir los dos sustancias necesarias para una nueva ronda de síntesis de polímeros, etilenglicol y ácido tereftálico ", añade.
¿Entonces que significa eso? Bueno, estas dos enzimas bacterianas degradan específicamente los plásticos PET. Parece que podrían ser una solución al problema de los desechos masivos de la Tierra, ¿verdad? No tan rápido, dice Weber. El problema es que son lentos e ineficientes. "Ambas enzimas provienen de bacterias", dice. Dado que el PET solo tiene unos 75 años, ambas enzimas han experimentado una rápida evolución y están lejos de ser perfectas.
Weber dice que cree que las enzimas que comen plástico eventualmente mejorarán para que puedan funcionar en algún tipo de capacidad ambiental. Pero será limitado. "Los métodos tradicionales de reciclaje de PET (que representa aproximadamente el 18% de todos los plásticos) tienen muchas desventajas", explica. "Se requiere una clasificación previa intensiva y consumen mucha energía y dependen en gran medida del petróleo crudo [para crear]. Enzimas como PETase y MHETase descomponen el PET en sus componentes básicos, que luego pueden purificarse ... los bloques de construcción ... se pueden usar para una nueva ronda de síntesis de PET. Esto se puede hacer en un número ilimitado de ciclos, con una mínima pérdida de carbono, requiriendo bajas cantidades de energía y casi sin consumo de petróleo crudo ".
Entonces, esencialmente, si funciona, podría crear un ciclo cerrado de producción y recuperación para el plástico PET que sea totalmente sostenible. Pero las noticias no son del todo buenas.
"En el medio ambiente, los plásticos ya se eliminan en forma fragmentada o [se] fragmentan con el tiempo (microplásticos)", dice Gerber. "Cuanto más pequeños son los fragmentos, más difícil es eliminarlos del medio ambiente. La distribución y fragmentación de los plásticos es demasiado generalizada para abordarla con cualquier medida. Es muy posible que la naturaleza (como se ve con PETase y MHETase) todavía encuentre soluciones a otros tipos de polímeros con diferentes enzimas ". Su consejo: detenga la producción de plásticos PET lo antes posible.
Esta historia es parte de Covering Climate Now, una colaboración global de más de 250 medios de comunicación para fortalecer la cobertura de la historia climática.
Ahora eso es deprimente
Los humanos compramos 1 millón de botellas de plástico por minuto .
