Investigadores coreanos utilizan bacterias para sustituir envases de PET

Actualmente, el mundo sufre problemas medioambientales causados por los residuos plásticos. El equipo de investigación del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) consiguió producir un plástico de base microbiana que es biodegradable y puede sustituir a las botellas PET existentes.

La investigación destaca la producción de ácidos dicarboxílicos pseudoaromáticos que poseen mejores propiedades físicas y una mayor biodegradabilidad en comparación con el PET. Estos monómeros, cuando se sintetizan como polímeros, tienen el potencial de abordar las preocupaciones de larga data sobre la contaminación plástica como sustitutos ecológicos.

La producción de ácidos dicarboxílicos pseudoaromáticos mediante métodos químicos presenta los problemas de bajo rendimiento y selectividad, condiciones de reacción complejas y la generación de desechos peligrosos.

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Productos químicos que no dañan el medio ambiente

Anteriormente, la síntesis química de ácidos dicarboxílicos pseudoaromáticos se había visto empañada por problemas como el bajo rendimiento, la escasa selectividad, las complejas condiciones de reacción y la generación de residuos nocivos.

El equipo de KAIST superó estos desafíos mediante el uso de técnicas de ingeniería metabólica para introducir Corynebacterium glutamicum, una bacteria bien considerada para la producción de aminoácidos.

La investigación construye una cepa microbiana de plataforma que mejora el flujo metabólico del ácido protocatecuico, que se utiliza como precursor de varios ácidos dicarboxílicos pseudoaromáticos y evita la pérdida de precursores.

Los científicos lograron producir cinco tipos diferentes de ácidos dicarboxílicos pseudoaromáticos, incluido el ácido 2-pirona-4,6-dicarboxílico (PDC) y cuatro ácidos piridindicarboxílicos (PDCA).

Además, la investigación reportó las concentraciones de producción más altas del mundo para 2,4-, 2,5- y 2,6-PDCA, con 2,4- y 2,5-PDCA logrando títulos en una escala de gramos por litro, un salto desde las salidas anteriores de la escala de miligramos.

El PDC y el PDCA son producidos por bacterias modificadas metabólicamente a partir de recursos renovables en lugar de combustibles fósiles y pueden sustituir al ácido tereftálico, un monómero del PET.

La importancia radica en el hecho de que hemos desarrollado una tecnología ecológica que produce de manera eficiente monómeros de poliéster aromáticos similares basados en microorganismos.

¿Cómo cambiará a la industria alternativa al PET?

Las importaciones mundiales de PET han aumentado drásticamente en los últimos años, y los principales exportadores de Asia, como India, China y Turquía, han contribuido significativamente en volumen y valor.

Se estima que el desarrollo de la investigación se aplique a diversos procesos industriales para la producción de poliéster.

De acuerdo con el líder de la investigación, Sang Yup Lee, este estudio ayudará a la industria de biomonómeros basados en microorganismos a reemplazar a la industria química basada en petroquímicos en el futuro.

Sin embargo, el científico destaca que la viabilidad económica sigue siendo limitada, excepto para algunos de los monómeros, como el ácido succínico y el 1,4-butanodiol, que son producidos de forma bastante competitiva por fábricas de células microbianas.

"Se necesita más ingeniería metabólica junto con el desarrollo de bioprocesos para hacer que la producción a gran escala sea competitiva y respaldar la viabilidad económica", concluye Lee.

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