Departamento de Educación
Región de Utuado
Esc. José Emilio Lugo
Adjuntas Puerto Rico
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Investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales descubrieron que a partir de desechos de biodiésel se logran plásticos biodegradables, de múltiples ventajas ecológicas.
Ante el inminente agotamiento del petróleo, y la creciente acumulación de residuos de plástico en el planeta, imaginar un material alternativo que no utilice ese combustible fósil como materia prima y que, también, sea degradable por microorganismos del ambiente, suena bastante bien.
Pero si, además, se afirmara que ese plástico es fabricado a partir de un recurso renovable que, actualmente, representa una amenaza ambiental, y -por si esto fuera poco- con un costo energético menor al de la industria petroquímica, alguien podría pensar que se está haciendo ciencia ficción.
Sin embargo, esto ya es parte de la realidad: “Logramos modificar bacterias para que produzcan bioplásticos con muy baja aireación, lo que resulta en un ahorro significativo de energía, revela la doctora Beatriz Méndez, profesora del Departamento de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEyN) de la UBA. Y, poniendo un fuerte énfasis en el desarrollo sostenible como objetivo, la investigadora del Conicet - institución que patentó el hallazgo- completa: “En el proceso utilizamos como materia prima al glicerol, un residuo de la elaboración del biodiésel que contamina el medioambiente”.
Desde hace un tiempo, científicos de distintas partes del mundo han puesto a trabajar a las bacterias en la producción de polihidroxialcanoatos (PHAs), moléculas que, por sus propiedades físicas y químicas, son consideradas sustitutos posibles de los plásticos convencionales. Además, estos nuevos materiales son biodegradables, es decir, pueden ser destruidos por la acción de microorganismos.
Así como las grasas constituyen nuestra reserva de energía para cuando falta el alimento, en varios tipos de bacterias los PHAs sirven de depósito energético, como una estrategia para sobrevivir a los cambios ambientales. Es así que, cuando en el entorno próximo al microbio escasea algún nutriente esencial -como nitrógeno, azufre o fosfatos-, pero hay carbono disponible, la célula incorpora a este último, sintetiza PHAs, y los acumula en forma de gránulos intracelulares para utilizarlos como fuente de energía cuando es necesario.
Determinar las diferentes condiciones en las que una bacteria fabrica PHAs, brinda el conocimiento necesario para optimizar los métodos de producción de ese compuesto. Pero, hasta ahora, la ciencia enfrentaba una dificultad: “Los procesos que se utilizan actualmente para la síntesis de PHAs gastan más energía eléctrica que la que producen los recursos fósiles que se quiere reemplazar. Por lo tanto, además, aumentan las emisiones de gases de efecto invernadero”, explica Méndez.
En el Laboratorio de Ecología y Genética Microbianas de la FCEyN se trabaja desde hace años en la búsqueda de un procedimiento de síntesis de bioplásticos que sea sostenible en el tiempo, es decir, que no agote los recursos naturales y que, también, sea económicamente factible. En ese camino, comprobaron que una de las responsables del alto consumo energético de los procesos actuales es la “aireación” (la provisión de oxígeno) que debe aportarse a las bacterias para que puedan crecer.
A partir de entonces, se dedicaron al diseño de nuevas cepas bacterianas, y a la optimización de las estrategias de cultivo, para encontrar una mutante que pudiera crecer con muy poco oxígeno.
Con ese objetivo, y mediante técnicas de ingeniería genética, produjeron mutaciones en el gen arcA, que es responsable del metabolismo aeróbico en la bacteria Escherichia coli: “Obtuvimos una cepa con una mutación que le otorga muy alta capacidad respiratoria y, por lo tanto, le permite crecer en condiciones de micro-aireación”, consigna la doctora Julia Pettinari, investigadora del Conicet, y también autora del trabajo. “Prácticamente, para hacer crecer al microorganismo no utilizamos más que un pequeño burbujeo de aire, y cien veces menos agitación que en condiciones aeróbicas”, ejemplifica Méndez.
La cepa en cuestión no sólo produjo una buena cantidad de PHA sino que, además, utiliza como fuente de carbono al glicerol, un residuo de la industria del biodiésel que se está convirtiendo paulatinamente en un contaminante del medioambiente: “Esta realidad nos impulsó a reemplazar a la glucosa por glicerol como fuente de carbono, y los resultados de esta estrategia han sido satisfactorios”, señala Méndez. Los resultados de estos trabajos han sido recientemente aceptados para su publicación en el Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology.
Mientras continúan haciendo modificaciones al proceso para optimizar el rendimiento de PHA, el equipo de investigadores, que también incluye a Alejandra de Almeida y Pablo Nikel, ya imagina el momento en que el procedimiento pueda ser llevado a escala. Esto no sólo sería provechoso para el cuidado del medio ambiente, sino que además conllevaría un doble beneficio para las empresas productoras de biodiésel: se le daría valor económico a un desecho, y se evitarían los costos de su procesamiento previo a la liberación al ambiente.
Contesta:
? Cómo se forma el plástico biodegradable?
? Por qué organismo es degradaddo este plástico?
? Que son los polihidroxialcanoatos (PHAs)?
? Qué defecto presenta la idea?
? Qué están haciendo los científicos para contrarestarlo?
? Comó esta idea impacta el ambiente?
? Qué opinas acerca de esta idea?
