Científicos diseñan una proteína artificial capaz de filtrar y degradar plásticos

Científicos diseñan una proteína artificial capaz de filtrar y degradar plásticos

Un equipo coliderado por investigadores del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica ha añadido una nueva función a una proteína gracias a métodos computacionales para degradar microplásticos.

30 de octubre de 2023

Uno de los plásticos más empleados, presentes en envases y botellas es el de tereftalato de polietileno, comúnmente conocido como PET. Los microplásticos son un problema a nivel mundial y las propuestas de soluciones para combatir con ellos no cesan.

Cada año se producen cerca de 400 millones de toneladas de plásticos en el mundo, una cifra que aumenta alrededor de un 4% anualmente. Las emisiones que resultan de su fabricación son uno de los elementos que contribuyen al cambio climático, y su presencia ubicua en los ecosistemas conlleva graves problemas ecológicos. ¿Imaginas que se consiguieran eliminar?

Proteínas capaces de degradar el PET

Un equipo de científicos del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del CSIC (ICP-CSIC), junto con grupos del Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) y de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), han desarrollado unas proteínas artificiales capaces de degradar PET, lo que permitiría su descomposición o su reciclaje.

Para ello han usado una proteína de defensa de la anémona de fresa (Actinia fragacea), a la que le han añadido la nueva función tras un diseño mediante métodos computacionales. Los resultados aparecen publicados en la revista Nature.

Los resultados indican que la nueva proteína es capaz de degradar micro y nanoplásticos de PET con “una eficacia entre 5 y 10 veces superior a la de las PETasas actualmente en el mercado y a temperatura ambiente”

Como explica Víctor Guallar, uno de los responsables del trabajo, “lo que hacemos es algo así como añadirle nuevos complementos a una herramienta multiusos para dotarla de otras funcionalidades diferentes. Esos complementos consisten en apenas tres aminoácidos que funcionan como tijeras capaces de cortar pequeñas partículas de PET.

En este caso se han añadido a una proteína de la anémona Actinia fragacea, que carece en principio de esta función y que en la naturaleza “funciona como un taladro celular, abriendo poros y actuando como mecanismo de defensa”.

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Un diseño que posibilita la depuración y el reciclado

Otra ventaja de la nueva proteína es que se diseñaron dos variantes, según los lugares de colocación de los nuevos aminoácidos. El resultado es que cada una de ellas da lugar a diferentes productos.

“Una variante descompone las partículas de PET de forma más exhaustiva, por lo que podría usarse para su degradación en plantas depuradoras. La otra da lugar a los componentes iniciales que se necesitan para el reciclaje. De esta forma podemos depurar o reciclar, según las necesidades”.

El diseño actual ya podría tener aplicaciones, según los investigadores, pero la flexibilidad de la proteína —a la que comparan con una “herramienta multiusos”— permitiría añadir y probar nuevos elementos y combinaciones, explica la Dra. Sara García Linares, de la Universidad Complutense de Madrid.

“Lo que buscamos es aunar el potencial de las proteínas que nos da la naturaleza y el aprendizaje automático con súperordenadores para producir nuevos diseños que nos permitan alcanzar un entorno saludable de cero plásticos”.

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