Creación de "plástico vivo" biodegradable

Los electrodos fabricados con plástico comercial (fila superior) son más difíciles de descomponer que los fabricados con "plástico vivo" (fila inferior). Foto: ACS

Algunos microorganismos (bacterias, hongos) son capaces de descomponer largas cadenas de polímeros (plásticos, bioplásticos) mediante la secreción de enzimas extracelulares específicas. Basándose en este mecanismo, los científicos modificaron genéticamente esporas de Bacillus subtilis para que produjeran enzimas degradadoras de plástico y las inocularon directamente en el material plástico original. Estos microorganismos permanecerán inactivos hasta que se activen mediante una solución nutritiva caliente, tras lo cual consumirán completamente el plástico en pocos días, sin dejar micropartículas de plástico.

Esta no es la primera vez que los científicos utilizan microorganismos para descomponer el plástico. En 2024, se empleó policaprolactona (PCL) para probar la capacidad de una enzima secretada por microorganismos para descomponerla. Mientras tanto, en Estados Unidos, un equipo de investigación de la Universidad de California también creó un plástico TPU altamente elástico que contiene esporas microbianas capaces de descomponerse al ser desechado en vertederos.

Sin embargo, la innovación de los científicos de Hong Kong radica en dos aspectos. En primer lugar, en lugar de depender de una sola enzima para descomponer el polímero, modificaron cepas de Bacillus subtilis para producir dos enzimas que actúan en sinergia y se complementan entre sí. Específicamente, una enzima descompone las largas cadenas de polímero, alterando su estructura original, mientras que la otra las descompone. En comparación con el método de una sola enzima, el enfoque de doble enzima es significativamente más efectivo, descomponiendo casi por completo el PCL en tan solo 6 días.

La segunda innovación reside en la incorporación directa de esporas microbianas al material plástico base, dando como resultado un producto de "plástico vivo". Este nuevo material posee propiedades mecánicas duraderas y flexibles, similares a las de las membranas de PCL convencionales. Al añadir una solución nutritiva como catalizador a 50 °C, se activan las esporas bacterianas, iniciando el proceso de descomposición.

En el experimento, los investigadores utilizaron el mencionado "plástico vivo" para crear electrodos flexibles. Los resultados demostraron que el producto funcionó con normalidad y se autodegradó al entrar en contacto con un catalizador. Este proceso duró dos semanas sin dejar rastro alguno, incluidas partículas de microplástico.

Si bien destacan las importantes aplicaciones prácticas de esta investigación, los científicos reconocen la limitación del nuevo tipo de plástico: su proceso de degradación aún depende de las condiciones ambientales o de catalizadores. Por ello, buscan desarrollar activadores de esporas a base de agua, dado que la mayor parte de los residuos plásticos terminan en ríos, lagos y el mar. Asimismo, esperan que el nuevo método pueda aplicarse no solo al PCL, sino también a otros tipos de plásticos, especialmente a aquellos comúnmente utilizados en la fabricación de productos plásticos desechables.

MAI QUEN (Según newatlas, Sociedad Química Estadounidense)

Fuente: https://baocantho.com.vn/tao-ra-nhua-song-tu-phan-huy-sinh-hoc-a204604.html