A lo largo del proyecto Revoluzion, el grupo de Evolución Dirigida de Enzimas (ICP-CSIC) ha tenido como principal objetivo el diseño genético de enzimas para aumentar su actividad y termoestabilidad, de forma que puedan integrarse en el proceso de manufactura de bioplásticos de diferente composición. En particular, las enzimas mejoradas se incluirían en el proceso de extrusión del plástico a elevadas temperaturas, pasando a formar parte integral del mismo. De esta manera, tras su ciclo de vida útil, se activaría dentro del bioplástico desechado una degradación enzimática “programada” reduciendo sobremanera su impacto en el medio ambiente. Para este fin, se han conjugado diversas técnicas de ingeniería de proteínas, incluyendo la evolución dirigida y la resurrección ancestral, esta última herramienta en colaboración con el grupo del Prof. José Manuel Sánchez-Ruiz, de la Universidad de Granada.
Uno de los métodos más exitosos permitió generar enzimas quiméricas con propiedades híbridas. Se diseñaron genotecas de quimeras a partir de diferentes enzimas parentales pertenecientes a la familia de las α/β-hidrolasas. Las quimeras resultantes conjugan resistencia a altas temperaturas con una elevada promiscuidad hacia diferentes tipos de bioplásticos.
Para evaluar el comportamiento degradativo las quimeras y su termoestabilidad, se diseñaron métodos de actividad enzimática en formato high-throughput con sustratos reales -en colaboración con el grupo de la Prof. Auxiliadora Prieto (CIB-CSIC)-, garantizando la exploración de miles de variantes de manera rápida y simultanea sobre diferentes bioplásticos de interés industrial. De esta forma, se identificaron numerosas quimeras con actividad y estabilidad apropiadas para degradar diferentes bioplásticos, como el PBAT o el PBS, alcanzando la descomposición de hasta un 80% de bioplástico en tan solo unos pocos minutos.
En conclusión, el proyecto RevoluZion al desarrollar enzimas que facilitan la descomposición de bioplásticos marca una gran diferencia en la reducción de residuos plásticos y en la promoción de un futuro más limpio y ecológico.