Científicos de la Universidad de Rice han creado microorganismos bioingenierizados con una potente capacidad adhesiva inspirada en los mejillones, con el potencial de revolucionar la limpieza ambiental. Al combinar esta capacidad de adherencia con una enzima que descompone plásticos, el descubrimiento ofrece una prometedora herramienta para abordar la contaminación plástica. La investigación, publicada en Small Methods, también podría ayudar a mitigar la bioincrustación, un problema en sectores como el transporte marítimo y la medicina.
En Estados Unidos, se generan alrededor de 40 millones de toneladas de residuos plásticos al año, de los cuales el tereftalato de polietileno (PET), un plástico común en envases, representa el 64%. Este material es conocido por su resistencia a la descomposición, tardando siglos en degradarse. El equipo de Rice ha diseñado bacterias adhesivas que, combinadas con enzimas que degradan el PET, podrían acelerar la descomposición de este plástico.
Han Xiao, líder del estudio y director del Centro Synthesis X de Rice, explicó: “Nuestro trabajo ofrece una solución innovadora para combatir la creciente contaminación plástica en el mundo”. Mediante la tecnología de expansión del código genético, los investigadores incorporaron el aminoácido 3,4-dihidroxifenilalanina (DOPA), responsable de las propiedades adhesivas de los mejillones, a las bacterias, aumentando su capacidad para unirse a superficies de PET en 400 veces. Al unir estas bacterias con la enzima hidrolasa de PET, lograron degradar significativamente el plástico en una sola noche.
Este enfoque ofrece una solución novedosa para el reciclaje de plásticos, permitiendo un proceso más rápido y eficiente de reducción de residuos plásticos y su impacto ambiental.
Solución a la bioincrustación
Además de su aplicación en la descomposición de plásticos, esta investigación también podría ser útil para combatir la bioincrustación, un fenómeno que implica la acumulación de microorganismos en superficies sumergidas, como los cascos de los barcos y las tuberías submarinas, provocando daños. Las proteínas modificadas con DOPA mostraron una gran capacidad para adherirse a superficies orgánicas y metálicas, creando una barrera protectora contra la acumulación de organismos.
La investigación también tiene aplicaciones en el ámbito de la salud, como la prevención del crecimiento bacteriano en dispositivos médicos, lo que mejoraría su seguridad y eficacia. “Esto abrirá nuevas vías para desarrollar materiales inteligentes para diversas aplicaciones biomédicas, como dispositivos médicos implantables y liberación de fármacos”, comentó Mengxi Zhang, primera autora del estudio.
Este proyecto fue financiado por diversas organizaciones, incluyendo el Instituto Nacional de Salud y el Departamento de Defensa de EE. UU.
