Encima que descompone PET encontrada en ¿Saliva humana?
La saliva humana puede contener una enzima que puede descomponer el tereftalato de polietileno plástico (PET). Los investigadores encontraron la enzima prometedora, una hidrolasa, en una base de datos que contiene muestras de metagenoma humano. Como informan en la revista Angewandte Chemie International Edition, esta hidrolasa recién descubierta funciona mejor que muchas otras hidrolasas PET bacterianas conocidas. Se puede producir utilizando métodos biotecnológicos y podría usarse en el reciclaje de plástico o para funcionalizar plásticos, agregan los autores.
Se sabe que los vertederos y los puertos son sitios particularmente prometedores para encontrar bacterias que se hayan adaptado para consumir o utilizar plásticos. Estas bacterias han desarrollado enzimas, conocidas como PET hidrolasas, que pueden descomponer el PET en moléculas más pequeñas. Chayasith Uttamapinant del Instituto de Ciencia y Tecnología Vidyasirimedhi (VISTEC) en Rayong, Tailandia, y Worawan Bhanthumnavin de la Universidad de Chulalongkorn, Bangkok, Tailandia, y sus colegas, han descubierto la primera enzima para descomponer PET de una fuente bastante más sorprendente: el genoma de las comunidades microbianas en la saliva humana.
Los investigadores creen que, debido a que los humanos consumen grandes cantidades de alimentos envasados con PET, los microbios en la saliva o el tracto GI pueden haber evolucionado para digerir los microplásticos. El equipo descubrió la nueva hidrolasa, a la que llamaron MG8, mientras buscaba en una base de datos metagenoma pública que contenía muestras de agua de mar y saliva humana, y pudo atribuir la fuente probable de la enzima a las bacterias Gram-negativas que pueden residir en la saliva humana. Estas bacterias son similares a las cepas que se encuentran cerca del «vórtice de basura del Pacífico», que también han evolucionado para producir hidrolasas de PET.
Primero necesitaban suficiente material para realizar sus experimentos, por lo que modificaron una bacteria que se puede cultivar en laboratorios para producir la enzima. Recuperaron fácilmente una forma activa de la enzima, capaz de descomponer el PET, a partir de una forma desnaturalizada que puede aislarse en grandes cantidades. Los investigadores destacan que esto muestra una gran promesa para la ampliación en el futuro.
Aparte de las perspectivas de escalabilidad del reciclaje, el equipo también prevé otro uso de MG8. Descubrieron que no solo puede descomponer el PET con facilidad, sino que, con una pequeña modificación, también puede unirse a él de forma muy eficaz. Para lograr esto, modificaron la secuencia de la proteína reemplazando uno de los aminoácidos naturales (serina) en el sitio activo con un aminoácido no natural, DAP. La enzima modificada se adhirió inmediatamente al polvo de PET. Esto podría usarse como vehículo para funcionalizar superficies de PET, aumentando la versatilidad del PET en dispositivos médicos, por ejemplo, y mejorando la versatilidad del PET reciclado.
A pesar de la promesa de MG8 en el reciclaje y la funcionalización de plásticos, el equipo reconoce que MG8, al igual que otras hidrolasas de PET, todavía necesita algo de trabajo. Por el momento, los plásticos PET de consumo con alta cristalinidad no se pueden descomponer con esta hidrolasa. Por lo tanto, será necesaria más investigación para llegar a la etapa en la que una botella de agua de plástico entera se pueda disolver en una solución simple que contenga la enzima.
