Bacterias capaces de convertir desechos de plástico en materia prima para otros productos

Cada día se tiran muchas botellas de plástico usadas y en la práctica su reciclaje es problemático. Un hallazgo esperanzador plantea ahora la posibilidad de que unos microbios ayuden a solucionar este problema.

Un equipo encabezado por Marcos Valenzuela-Ortega, de la Universidad de Edimburgo en Escocia, Reino Unido, ha desarrollado un tipo de bacteria E. coli que consume plástico y puede convertir eficazmente los residuos de tereftalato de polietileno (PET) en ácido adípico, que se utiliza para fabricar materiales de nailon, medicamentos y fragancias.

Anteriormente, un equipo de investigadores entre los que se encontraba Stephen Wallace, de la Universidad de Edimburgo y coautor del nuevo estudio, había diseñado una cepa de E. coli que transformaba el principal componente de las botellas viejas de PET, el ácido tereftálico, en algo más sabroso y valioso: el condimento vainillina, que tiene sabor a vainilla. Al mismo tiempo, otros investigadores habían diseñado microbios que metabolizan el ácido tereftálico y lo transforman en diferentes moléculas pequeñas, incluidos los ácidos de cadena corta.

Así pues, Wallace y un nuevo equipo de la Universidad de Edimburgo buscaron ampliar las rutas biosintéticas de la E. coli para que incluyeran la metabolización del ácido tereftálico en ácido adípico, una materia prima utilizada en muchos productos cotidianos que suele generarse a partir de combustibles fósiles mediante procesos de alto consumo energético.

El equipo desarrolló una nueva cepa de E. coli que produce enzimas capaces de transformar el ácido tereftálico en compuestos como el ácido mucónico y el ácido adípico. A continuación, para transformar el ácido mucónico en ácido adípico, utilizaron un segundo tipo de E. coli, que produce hidrógeno gaseoso, y un catalizador de paladio.

Estas esferas contienen bacterias E. coli modificadas que transforman eficazmente los residuos de PET en un compuesto de alto valor. (Foto: adaptada de ACS Central Science, 2023, DOI: 10.1021/acscentsci.3c00414)

En los experimentos, el equipo descubrió que cuando las células bacterianas modificadas se adherían a microesferas de hidrogel de alginato, su eficacia mejoraba y convertía hasta el 79% del ácido tereftálico en ácido adípico.

Utilizando muestras reales de ácido tereftálico de una botella desechada y un recubrimiento obtenido de etiquetas de envases de desecho, las bacterias E. coli modificadas produjeron ácido adípico de forma eficaz. Los investigadores afirman que, en el futuro, buscarán la forma de sintetizar biológicamente otros productos de mayor valor.

El estudio se titula “Plastic-eating bacteria turn waste into useful starting materials for other products”. Y se ha publicado en la revista académica ACS Central Science. (Fuente: American Chemical Society)