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Investigadores buscan degradar plásticos utilizando enzimas a partir de microrganismos extremófilos

Tiempo de lectura: 20 minutos
Valentina luza

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El desarrollo de enzimas a partir de extremófilos extraídos del Desierto de Atacama, Antártica y Fosa de Atacama para la degradación de plásticos es el proyecto que se adjudicó fondos de “Proyectos Exploración 2022” de ANID.

Comunicaciones CeBiB.- Según reporte de la OCDE, el mundo produce el doble de residuos plásticos que hace dos décadas y solo el 9% de ellos se recicla de manera exitosa. Es por ello que un equipo de investigadores del Centro de Biotecnología y Bioingeniería (CeBiB) trabaja en innovadora investigación que busca desarrollar enzimas a partir de extremófilos para ser utilizadas en la degradación de plásticos.  El proyecto recientemente se adjudicó fondos de concurso “Proyectos de Exploración 2022” realizado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID).

“Proyectos Exploración 2022”, es la primera versión del concurso realizado por ANID que tiene como objetivo contribuir al desarrollo y consolidación de la investigación científico-tecnológica disruptiva, novedosa, de alta incertidumbre y con un alto potencial transformador a través de proyectos de investigación científico tecnológica, en todas las áreas del conocimiento.

El proyecto adjudicado está liderado por el Dr. Juan Asenjo y la Dra. Bárbara Andrews, ambos investigadores principales del CeBiB, quienes cuentan con una vasta experiencia en el cultivo de microorganismos extremófilos, ingeniería enzimática, producción de enzimas recombinantes y metabolitos de valor agregado. Además, participan los investigadores Diego Sandoval, estudiante de doctorado de CeBiB, quien cuenta con experiencia en el aislamiento de microorganismos extremófilos y análisis metagenómico  y; Sebastián Contreras, Leonhard Ruh y Ana María Daza Sánchez, quienes tienen experiencia en la expresión y caracterización de enzimas recombinantes así́ como en las técnicas de biología molecular e ingeniería de proteínas.

La contaminación por residuos plásticos es uno de los grandes desafíos ambientales de nuestro siglo. En el informe de la OCDE Global Plastics Outlook se muestra que el consumo de plástico se cuadruplicó en los últimos 30 años. A su vez, su producción mundial duplicó entre los años  2000 y 2019 ascendiendo a 460 millones de toneladas, lo que aumentó dos veces la generación de residuos plásticos entre los mismos años, llegando a las 353 millones de toneladas. Por otra parte, este material representa el 3.4% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero.

El equipo de investigadores busca desarrollar enzimas eficientes y estables para la degradación de materiales plásticos a partir de microorganismos extremófilos del Desierto de Atacama, Antártica y Fosa de Atacama, los cuales han sido aislados por el Centro de Biotecnología y Bioingeniería de la Universidad de Chile. Proyectan que las enzimas identificadas a partir de estos microorganismos tendrán características innovadoras en cuanto a la termoestabilidad, resistencia a altas concentraciones de sal, actividad psicrófila y/o termófila, en los procesos de degradación de plásticos. Esto permitiría a largo plazo, valorizar esta biomasa y promover el desarrollo de tecnologías para la producción de metabolitos de alto valor agregado.

Según datos entregados en marzo de este año por la Organización de las Naciones Unidas (ONU), para el 2050 las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas a la eliminación, uso y producción de plásticos representarán el 15% de las emisiones permitidas,  según el objetivo de limitar el calentamiento global a 1,5°C. Actualmente, más de 800 especies marinas y costeras se ven afectadas por este tipo de contaminación, considerando que cada año llegan a los océanos 11 millones de toneladas de este tipo de residuos, se proyecta que esta cifra podría triplicarse para el 2040.

Considerando la necesidad mundial que existe hoy de controlar y reducir miles de millones de toneladas de material plástico acumulado, el equipo de investigadores sostiene que el proyecto es altamente novedoso y disruptivo, debido que hasta la fecha se han identificado enzimas con capacidad de degradar plásticos, pero que tienen muchas limitaciones para su uso a escala industrial debido a su baja estabilidad y/o actividad catalítica.

“Nos queda clara la tremenda necesidad de tratar de solucionar este inmenso problema para la humanidad hoy y en los próximos años. Parece que la única forma posible de llevar a cabo esta titánica tarea es a través de la biodegradación, encontrando en algún lugar del planeta enzimas que puedan llevar a cabo esta tarea” señaló la Dra. Bárbara Andrews, investigadora principal de CeBiB y una de las líderes del proyecto adjudicado.

 

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