Una nueva familia de enzimas transforma los desechos vegetales en productos valiosos como bioplásticos, nailon y combustibles no derivados del petróleo. El descubrimiento fue realizado por un equipo de investigación liderado por la Universidad de Portsmouth (EE. UU.) en colaboración con otros institutos de investigación de EE. UU. y podría allanar el camino para muchas formas de reciclar plantas que ya no están vivas.
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Una nueva familia de enzimas transforma los desechos vegetales en productos valiosos como bioplásticos, nailon y combustibles no derivados del petróleo. El descubrimiento fue realizado por un equipo de investigación liderado por la Universidad de Portsmouth (EE. UU.) en colaboración con otros institutos de investigación de EE. UU. y podría allanar el camino para muchas formas de reciclar plantas que ya no están vivas.
Los científicos, en particular, han descubierto una clase de enzimas activas en los elementos constitutivos de la lignina, uno de los principales componentes de algunos tipos de plantas, después de décadas de investigación por parte de numerosos científicos que intentan encontrar un método para degradar esta molécula con el fin de recuperar compuestos químicos más pequeños y potencialmente útiles.
La lignina es una familia de gigantescos y complejos polímeros tridimensionales que las plantas han desarrollado para protegerse, encontrándose principalmente en sus paredes celulares y actuando como andamio, siendo imprescindibles para la llegada del agua. También es la defensa natural contra los patógenos y está presente en grandes cantidades en las llamadas plantas leñosas (p. ej., árboles).
Estructura química de la lignina
Créditos: Karol Głąb / Wikimedia a través de la Universidad de Portsmouth
Pero sobre todo es uno enorme recurso potencial: las ligninas, en su conjunto, son de hecho los segundos biopolímeros sintetizados en la Tierra por cantidad después de la celulosa, con la que representan cerca del 70% de la biomasa total, y con la que, en algunos casos, forman la lignocelulosa, aún más difícil de degradar.
Algo que no podía faltar. Pero su complejidad había hecho que varios intentos realizados hasta el momento fueran en vano. "Hemos reunido un equipo internacional para encontrar y diseñar enzimas naturales - explica John McGeehan, quien dirigió la investigación - Las enzimas son catalizadores biológicos capaces de llevar a cabo reacciones increíbles, degradando algunos de nuestros polímeros naturales y artificiales entre los menos reactivos " .
Y esta nueva clase logra hacer lo que antes era imposible con la lignina, resolviendo el paso clave de su mecanismo de degradación. Los resultados obtenidos abren un camino para producir nuevos materiales y productos químicos como nylon, bioplastico e incluso el fibra de carbono, y todo lo que antes era un producto de desecho.
El descubrimiento también ofrece beneficios ambientales adicionales: la creación de productos a partir de la lignina reduce la dependencia del petroleo para productos cotidianos y ofrece una atractiva alternativa a la combustión, contribuyendo a reducir las emisiones de dióxido de carbono.
Créditos: SamMallinson_1080pHD_WithCaptions de la Universidad de Portsmouth en Vimeo
Las enzimas descubiertas son en particular citocromi P450 y tienen otro increíble lado positivo: son capaces de trabajar sobre una amplia gama de moléculas (por eso se las llama "promiscuas", pero en este caso en un sentido decididamente positivo). Además, son potencialmente manipulables y, por tanto, se considera posible obtener otras moléculas activas sobre otros sustratos.
La investigación, financiada por el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas, la Fundación Nacional de Ciencias y la Oficina de Tecnologías de Bioenergía del DOE EERE, se publicó en Nature Communications.
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