Desarrollan microorganismo capaz de descomponer plástico en agua salada
Científicos de la Universidad Estatal de Carolina del Norte modificaron genéticamente un microorganismo marino para descomponer el plástico en agua salada. Específicamente, el organismo modificado puede descomponer el tereftalato de polietileno (PET), un plástico utilizado en todo, desde botellas de agua hasta ropa, que contribuye significativamente a la contaminación por microplásticos en los océanos.
“Esto es emocionante porque necesitamos abordar la contaminación plástica en ambientes marinos”, dice Nathan Crook, autor correspondiente de un artículo sobre el trabajo y profesor asistente de ingeniería química y biomolecular en la Universidad Estatal de Carolina del Norte.
“Una opción es sacar el plástico del agua y tirarlo a un vertedero, pero eso plantea sus propios desafíos. Sería mejor si pudiéramos descomponer estos plásticos en productos que pudieran reutilizarse. Para que eso funcione, necesita una forma económica de romper el plástico. Nuestro trabajo aquí es un gran paso en esa dirección”.
Para abordar este reto, los investigadores trabajaron con dos especies de bacterias. La primera bacteria, Vibrio natriegens , prospera en agua salada y es notable, en parte, porque se reproduce muy rápidamente. La segunda bacteria, Ideonella sakaiensis , destaca porque produce enzimas que le permiten descomponer el PET y comérselo.
Al introducir el plásmido que contiene los genes de I. sakaiensis en la bacteria V. natriegens , los investigadores pudieron lograr que V. natriegens produjera las enzimas deseadas en la superficie de sus células. Luego, los investigadores demostraron que V. natriegens podía descomponer el PET en un ambiente de agua salada a temperatura ambiente.
“Esto es científicamente emocionante porque es la primera vez que alguien informa que V. natriegens ha logrado expresar enzimas extrañas en la superficie de sus células”, dice Crook.
“Desde un punto de vista práctico, este es también el primer organismo modificado genéticamente que conocemos que es capaz de descomponer los microplásticos PET en agua salada”, dice Tianyu Li, primer autor del artículo y Ph.D. estudiante en NC State. “Eso es importante, porque no es económicamente viable eliminar los plásticos del océano y enjuagar las sales en alta concentración antes de comenzar cualquier proceso relacionado con la descomposición del plástico”.
“Sin embargo, si bien este es un primer paso importante, todavía quedan tres obstáculos importantes”, dice Crook. “En primer lugar, nos gustaría incorporar el ADN de I. sakaiensis directamente en el genoma de V. natriegens , lo que haría que la producción de enzimas que degradan el plástico fuera una característica más estable de los organismos modificados. En segundo lugar, necesitamos modificar aún más V. natriegens para que sea capaz de alimentarse de los subproductos que produce cuando descompone el PET. Por último, necesitamos modificar V. natriegens para producir un producto final deseable a partir del PET, como una molécula que sea una materia prima útil para la industria química.
“Honestamente, ese tercer desafío es el más fácil de los tres”, dice Crook. “Descomponer el PET en agua salada fue la parte más desafiante.
