Redacción NM
Los científicos han descubierto una manera de transformar la basura plástica en saborizante de vainilla, ofreciendo una solución sabrosa a una creciente crisis ambiental.
Investigadores de la Universidad de Edimburgo manipularon genéticamente la bacteria E. coli (sí, la sustancia que causa la intoxicación alimentaria) para tratar tereftalato de polietileno (PET), un polímero sintético común que se encuentra en botellas de agua, ropa de poliéster, piezas de automóviles, embalajes, productos electrónicos y más.
Las enzimas de las bacterias convierten el PET en vainillina, el compuesto que le da a la vainilla su delicioso olor y sabor.
« La crisis mundial de los desechos plásticos ahora se reconoce como uno de los problemas ambientales más urgentes que enfrenta nuestro planeta, lo que genera llamados urgentes a nuevas tecnologías para permitir una economía circular de plásticos », escribieron los biólogos Joanna Sadler y Stephen Wallace en la revista. Química verde.
Algunos 55 millones de toneladas de PET se desecha cada año, por lo que los nuevos usos para él ‘tendrían un impacto económico y ambiental considerable’, dijeron los autores.
El PET está hecho de etilenglicol y ácido tereptálico, que se unen para crear largas hebras de plástico que luego se cortan y se funden para hacer ropa, envolturas y más, según SyFy Wire.
La vainillina es un aldehído, una sustancia orgánica compuesta de carbono, hidrógeno y oxígeno.
Se puede destilar de forma natural a partir de vainas de vainilla, pero es más común sintetizarlo a partir de combustibles fósiles porque es más barato y están más fácilmente disponibles.
El ácido tereptálico se ha convertido en ácido vainílico antes, pero nunca en vainillina real.
Investigadores de la Universidad de Edimburgo pudieron convertir desechos plásticos en vainillina, utilizando enzimas producidas por E. coli, ofreciendo una solución a la creciente crisis de contaminación plástica.
Sadler y Wallace teorizaron que podría hacerse con enzimas de E. coli, que usa oxígeno como catalizador.
A través de un proceso de cinco pasos, convirtieron el ácido tereftálico de una botella de plástico en vainillina utilizando enzimas producidas por E. coli MG1655 RARE (reducción de aldehído aromático reducido), una forma de la bacteria genéticamente modificada para ser benigna.
Después de refinar su proceso, Sadler y Wallace pudieron producir un producto final con un 79 por ciento de vainillina y seguro para el consumo humano.
«Este trabajo respalda la filosofía de que el plástico posconsumo puede verse no como un producto de desecho, sino como un recurso de carbono y materia prima para producir materiales y moléculas pequeñas de alto valor y relevancia industrial», dijeron.
El proceso podría ayudar a reducir la contaminación plástica y satisfacer la creciente demanda de vainillina, que se espera supere las 65.000 toneladas para 2025.
Las enzimas utilizadas fueron de E. coli MG1655 RARE (reducción de aldehído aromático reducido), una forma de la bacteria modificada genéticamente para ser benigna
Su investigación es particularmente útil dada la creciente demanda de vainillina, que se espera supere las 65.000 toneladas en los próximos años, según el estudio, a un costo de aproximadamente $ 734 millones.
Además de los alimentos, la vainillina se usa ampliamente en cosméticos, velas, productos farmacéuticos, herbicidas, productos de limpieza e incluso bolsas de basura.
La demanda mundial de vainillina superó las 40.000 toneladas solo en 2018, según datos de Grand View Research.
La vainillina se puede destilar a partir de vainas de vainilla o, más comúnmente, sintetizar a partir de combustibles fósiles. Además de los alimentos, es ampliamente utilizado en cosméticos, velas, productos farmacéuticos, herbicidas, productos de limpieza e incluso bolsas de basura.
Se cree que esta es la primera demostración de reciclaje biológico de PET, pero si transformar plásticos en saborizantes de postre no es de su agrado, los científicos han descubierto que los microbios en el estómago de las vacas en realidad pueden descomponer el PET.
Investigadores de la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida de Austria encontraron que la diversa comunidad de microbios en el rumen de una vaca, el primero y más grande de los cuatro compartimentos que componen el estómago bovino, puede descomponer el plástico más rápido que los organismos individuales probados en estudios anteriores.
« Una enorme comunidad microbiana vive en el retículo del rumen y es responsable de la digestión de los alimentos en los animales », dijo la ingeniera de biotecnología Doris Ribitsch, autora principal de un nuevo estudio en la revista. Fronteras en bioingeniería y biotecnología.
«Entonces sospechamos que algunas actividades biológicas también podrían usarse para la hidrólisis del poliéster», agregó, refiriéndose a un tipo de reacción que descompone el plástico.
Millones de toneladas de microplásticos ya han llegado a los océanos y vías fluviales del mundo. Hasta la fecha, nadie ha reciclado PET biológicamente, uno de los microplásticos más comunes.
Los microbios lograron descomponer el PET, así como otros dos tipos de plásticos: tereftalato de adipato de polibutileno (PBAT), un material biodegradable que se utiliza para fabricar bolsas de plástico compostables, y furanoato de polietileno (PEF), que se deriva de plantas renovables azúcares a base de.
Además, los antojos de carne de los occidentales significan que hay mucho acceso al rumen en los mataderos, por lo que ‘sería fácil imaginar una ampliación’, dijo Ribitsch.
Los científicos han dado cada vez más la voz de alarma sobre el PET y otros microplásticos, que no se descomponen durante miles de años.
La investigación ha demostrado que los humanos inhalamos microplásticos en nuestros hogares y se estima que millones de toneladas de ellos ya han llegado a los océanos y vías fluviales del mundo.
Un informe de 2016 advirtió que, en los próximos 30 años, todo el plástico en los océanos del mundo superaría a los peces si continúan las tendencias actuales.
