La degradación del plástico es uno de los mayores retos ambientales, pues se estima que materiales como el tereftalato de polietileno (PET), comúnmente utilizado en envases, tardan entre 55 y 500 años en desintegrarse. Ante esta problemática, el doctor Luis Javier Martínez Morales, investigador del Instituto de Ciencias de la BUAP (ICUAP), desarrolla un proyecto innovador que aprovecha las propiedades de la bacteria Azospirillum brasilense para obtener la enzima depolimerasa, capaz de descomponer este tipo de polímero.
El académico del Centro de Investigaciones en Ciencias Microbiológicas explicó que la propuesta se centra en aislar el gen phbZ de dicha bacteria, la cual es conocida por promover el crecimiento vegetal y producir hasta un 80 por ciento de su peso en polihidroxibutirato (PHB), un plástico biodegradable de origen natural. Este microorganismo no solo sintetiza el polímero, sino que además cuenta con una enzima que lo degrada rompiendo sus enlaces éster, lo que abrió la posibilidad de aplicarlo al PET.
La investigación, que surgió como iniciativa de una alumna de licenciatura, planteó la hipótesis de que si el microorganismo puede romper enlaces éster en el PHB, también podría hacerlo en el PET, cuya estructura está formada igualmente por monómeros y enlaces de este tipo. Para comprobarlo, el equipo de investigación aisló y clonó el gen phbZ. Con el apoyo de herramientas de biología molecular, se diseñaron oligonucleótidos para identificar los fragmentos de inicio y final del gen, el cual fue insertado en un vector comercial y posteriormente en la bacteria Escherichia coli, logrando que esta produjera la enzima en mayores cantidades.
Los resultados preliminares han sido alentadores. En los primeros ensayos de laboratorio, al exponer PET virgen y reciclado a la enzima, se observó una degradación inicial entre las 18 y 24 horas, y tras dos meses de exposición se registró una reducción aún mayor del material. Además, la proteína mostró estabilidad a temperatura ambiente, lo que representa una ventaja significativa en términos de costo y viabilidad para su aplicación.
“El PET suele degradarse por procesos de luz y calor, pero son mecanismos de largo plazo. Con esta propuesta no solo se acelera el proceso, sino que también se hace de forma más amigable con el medio ambiente, pudiendo dosificar la cantidad de enzima según el volumen de plástico a tratar”, señaló Martínez Morales, responsable del Laboratorio de Fisiología Microbiana.
El siguiente paso de la investigación es purificar la enzima a homogeneidad y analizar su desempeño bajo diferentes condiciones de pH y temperatura, así como mejorar su eficiencia. A mediano plazo, se busca escalar su producción y explorar métodos de aplicación, como el uso de la enzima en aspersión, lo que abriría posibilidades para el tratamiento masivo de residuos plásticos.
Con este proyecto, la BUAP contribuye a la búsqueda de soluciones científicas y sostenibles frente a uno de los problemas más urgentes de la actualidad: la contaminación por plásticos.