Envases se podrán biodegradar con enzimas superresistentes

Se ha demostrado que determinadas enzimas tienen el potenciar de acelerar la degradación de una multitud de plásticos, por lo que la industria alimentaria lo ve como una gran alternativa de empaques amigables con el medio ambiente, por una biodegradación controlada.

El proyecto lleva el nombre de RevoluZion, y está dirigido por la Universidad de Granada y el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas CIB-CSIC), con el fin de diseñar enzimas adecuadas que biodegraden los poliésteres seleccionados, para poder integrarlas como envases biodegradables.

Cáscara de cacao es utilizada para crear envases biodegradables

Reciclaje enzimático

Para entender como es el proceso clásico de manufactura de un producto plástico, se expone a altas temperaturas para ser fundido, así como fuerzas de presión para hacerlo avanzar y mezclar por los huecos de las máquinas, sin embargo, las enzimas no pueden ser expuestas a estos procedimientos.

Por lo cual se buscan los métodos de protección para enzimas, así como estrategias de anclaje de las mismas a la matríz plástica en la que se quieren integrar, para que después de ser usado, las enzimas hagan su trabajo y lo desintegren.

De esta maneta la producción de plástico que incorpora enzimas en su matriz polimérica con la misión de que tras el ciclo de vida útil se active el compuesto y lo desintegren, el reto es que en la producción toleren las exigentes temperaturas y la extrusión de las máquinas.

Enzimas superresistentes

Las enzimas utilizadas en RevoluZion están siendo generadas mediante herramientas disruptivas de ingeniería de proteínas, que combinan métodos de resurrección ancestral y evolución dirigida, con el fin de que resistan las condiciones del proceso de fabricación de plásticos.

Para esto se aplican herramientas computacionales y genéticas de última generación enfocadas en mejorar las termo estabilidad y actividad de enzimas modernas y ancestrales de laboratorios.

Otro de los beneficios de las enzimas es la promiscuidad catalítica, que es la capacidad de catalizar varias reacciones químicas relacionadas, además la alta estabilidad, que posiblemente refleja el hecho de que la vida surgió en condiciones ambientales extremas, como las altas temperaturas.

Envases del futuro

Las enzimas de RevoluZion están siendo generadas mediante herramientas disruptivas de ingeniería de proteínas, para aplicarlas en ciclos iterativos de mutación aleatoria, recombinación y selección artificial, tanto sobre enzimas ancestrales como modernas.

El proyecto no nació de la noche a la mañana, durante 20 años han estudiado enzimas ancestrales, que también conocen como resucitadas, para demostrar como presentan con frecuencia propiedades que contribuyen a su evolución, es decir, su capacidad de generar nuevas funciones.

Es tanta la investigación que se ha hecho que George P. Smith, Frances Arnold y Gregory Winter, ganaron el Premio Nobel de Química 2018 por explotar el inmenso potencial de la evolución natural para diseñar enzimas de nuevo cuño.

Cómo los residuos alimentarios podrían convertirse en envases biodegradables