Foto: Damián LlorensCASTELLÓ. El desconeixement sobre els mecanismes mol·leculars que fan possible la biocatàlisi és un obstacle per a desenvolupar processos biotecnològics que permeten el reciclatge de plàstics.
En el marc d’una investigació dirigida per un equip de la Universitat Jaume I, s’ha aconseguit degradar plàstics de PET -els més utilitzats- a través d’un enzim natural -CALB- modificant el pH del medi. D’aquesta manera, s’obri una nova via per al reciclatge del PET, present, per exemple, en envasos, ampolles o en tèxtils de tot tipus, a més de generar compostos no nocius de utilitat en posteriors processos sintètics.
El treball va ser publicat al mes de juny passat a la revista ‘Nature Communications’ per un equip de Bioquímica Computacional de l’Institut de Materials Avançats (INAM) de l’UJI -Vicent Moliner i Katarzyna Świderek-, en col·laboració amb un grup del Centre d’Investigació Cooperativa en Biomaterials (CIC biomaGUNE) del País Basc – dirigit per Fernando López Gallego - i un de la Universitat del País Basc -dirigit per Haritz Sardon. Aquests dos últims grups són els qui van portar a terme la part experimental del projecte.
Segons explica Moliner, «com que històricament no existien els polímers sintètics, no hi ha hagut temps en l’evolució perquè hi haguera enzims capaços de degradar eixos materials». Els plàstics posseeixen propietats molt interessants, cosa que provoca el seu ús extensiu en diferents aplicacions.
No obstant això, precisament una d'aquestes propietats, que és la seva durabilitat, genera el problema del seu reciclatge. «Els investigadors es pregunten com reciclar-los de forma eficient i sense generar problemes mediambientals. En aquest sentit, un dels objectius del nostre grup a l’INAM és dissenyar enzims que pogueren degradar plàstics; com a químics computacionals nosaltres vam fer les prediccions basades en simulacions teòricas, i els companys del País Basc van portar endavant la demostració experimental».
L’estudi es va basar en un enzim natural (CALB) que, d’acord amb Moliner, «a diferencia de la majoria d’enzims, és capaç de catalitzar més d’una reacció; és molt promíscua. Així és com vam descobrir que no sols podem utilitzar aquest enzim per a degradar el PET, sinó que modificant el pH del medi, l’estructura de l’enzim variava i érem capaços d’arribar a dos tipus de productes de difícil obtenció per mètodes sintètics tradicionals, que són útils per obtenir-ne altres».
L’investigador de l’INAM subratlla que així «hem descobert un mecanisme molt simple, que ens permet degradar un polímer sintètic en dissolució aquosa i a baixa temperatura, a més de controlar els productes finals de la reacció només modulant el pH».
El següent pas, indica Moliner, és «seguir aprofundint en l’estudi per a, mitjançant el redisseny de l'enzim, millorar la velocitat de la reacció». Un altra línia oberta és la d’avançar en la degradació d’altres plàstics com els poliuretans, un altre tipus de polímer sintètic molt utilitzat en l’actualitat, un punt amb el qual el grup de Bioquímica Computacional de l’INAM està col·laborant amb altres grups de recerca de Suècia i Dinamarca.
