El proyecto RevoluZion nació como una propuesta innovadora para el desarrollo de enzimas que facilitan la degradación sostenible de bioplásticos, ofreciendo una alternativa innovadora en la lucha contra la contaminación plástica. Dentro de este gran objetivo cada miembro del consorcio ha sido clave. Por su parte, las actividades realizadas en el CIB-CSIC se han centrado en el desarrollo de diversas técnicas necesarias para el análisis y cuantificación de la actividad depolimerasa frente a diferentes poliésteres de interés.
Enzimas como solución ecológica
En el primer paquete de trabajo del proyecto, desarrollaron técnicas para evaluar la actividad de enzimas que degradan diversos polímeros biodegradables, como los PHA (polihidroxialcanoatos), que son producidos naturalmente por microorganismos y tienen propiedades similares al polietileno; el PLA (ácido poliláctico), obtenido de recursos renovables como el maíz, conocido por su biodegradabilidad y transparencia; el PBS (polibutirato de succinato), que destaca por su flexibilidad y resistencia al agua; y el PBAT (polibutirato de adipato y tereftalato), un copolímero que combina elasticidad y biodegradabilidad. El objetivo es crear un enfoque eficiente y sostenible que permita descomponer estos materiales en el medio ambiente, reduciendo así la carga de residuos plásticos.
Para lograr este objetivo, los investigadores han implementado dos métodos clave que facilitan la creación de suspensiones estables de polímeros: Nanoprecipitación y Emulsión. Ambas técnicas fueron evaluadas utilizando DLS (Dispersión de Luz Dinámica), una técnica que utiliza láser para iluminar las partículas en una solución. De esta manera cuando las partículas se mueven, la luz se dispersa y se puede analizar para determinar su tamaño y cómo están distribuidas en la solución.
Evaluación de la Actividad Enzimática
Para medir la eficacia de las enzimas depolimerasas, se desarrollaron dos tipos de ensayos:
Ensayo Turbidimétrico: Este método cuantitativo mide la disminución de la turbidez en una suspensión de polímero tras su contacto con la enzima, ofreciendo datos precisos sobre la actividad enzimática.
Ensayo en Medio Sólido: Un método cualitativo que detecta la actividad enzimática a través de halos transparentes en un medio sólido de agar, permitiendo la identificación de niveles bajos de actividad.
Además, se investigaron diferentes surfactantes para optimizar la estabilidad de las suspensiones y la actividad enzimática. También se desarrolló un protocolo utilizando HPLC-QTOF, que es una técnica avanzada que permite separar y analizar los componentes de una muestra, para identificar los productos resultantes de la descomposición realizada por las enzimas, lo que permite una mejor comprensión de los procesos involucrados.
Producción de Polímeros PHAs con Propiedades Variadas
En el segundo paquete de trabajo, los investigadores se centraron en la producción de PHAs con diversas composiciones monoméricas, lo que se traduce en diferentes propiedades térmicas y mecánicas. Para esto, se utilizó el microorganismo Cupriavidus necator H16, que tiene la capacidad de acumular hasta un 90% de PHA sobre su peso seco. Esta alta eficiencia se logra mediante una estrategia de alimentación por pulsos que optimiza el crecimiento celular.
Con técnicas innovadoras y enfoques creativos, este proyecto ha demostrado que es posible avanzar hacia una economía circular en la que los bioplásticos, en lugar de ser una carga para el medio ambiente, se conviertan en parte de una solución integral para la sostenibilidad. Mientras seguimos explorando nuevas formas de interactuar con nuestros recursos, RevoluZion nos recuerda que la ciencia y la innovación son aliados fundamentales en nuestra búsqueda de un planeta más limpio y saludable.