Investigadores de varias instituciones españolas han diseñado, mediante inteligencia artificial y el uso de superordenadores, una proteína artificial capaz de degradar micro y nanoplásticos. Los científicos partieron de una proteína de defensa de un organismo marino conocido como ‘anémona de fresa’ (‘Actinia fragacea’) para obtener una enzima hidrolítica artificial que permite degradar el tereftalato de polietileno (PET). Sus resultados fueron publicados este jueves en la revista científica Nature Catalysis.
Diseño del nanorreactor
El estudio demostró la posibilidad de utilizar modificaciones genéticas para convertir poros de membranas en enzimas catalíticas capaces de abordar una reacción de interés industrial. Los investigadores rediseñaron mutantes de la proteína fragacetoxina C de la anémona, formadora de poros de membrana, incorporándole computacionalmente dos sitios hidrolíticos activos. Esos sitios enzimáticos incorporados son similares a la proteína PET hidrolasa de la bacteria ‘Idionella sakaiensis’, descrita en el 2016, que es capaz de alimentarse de PET gracias a esta enzima.
Los autores señalan que la eficacia en la degradación del PET de los nanorreactores ensamblados sobre un modelo de membrana fue entre 5 y 10 veces superior a la de las proteínas naturales usadas en la actualidad. Estos funcionaron a temperatura ambiente. El sistema degradó nanopartículas de PET de unos 100 nm de diámetro para dar lugar a una variedad de oligómeros y monómeros despolimerizados que deberían resultar metabolizables por microorganismos.
Un futuro sin contaminación
El resultado constituye una solución prometedora para abordar este desafío ambiental de las botellas plásticas y otros envases elaborados con PET que contaminan hasta los océanos más remotos, provocando una crisis ecológica sin precedentes. La enzima también puede actuar sobre otros poliésteres presentes en los bioplásticos.
“El resultado obtenido en esta investigación es muy relevante […]. Los resultados de la prueba de concepto descrita en el trabajo son muy prometedores”, apuntó Roberto Rosal, catedrático de Ingeniería Química en la Universidad de Alcalá (España), a la plataforma Science Media Center. Cabe destacar que Rosal solo emitió una valoración, ya que no participó en dicho estudio.