Polímeros biodegradables hechos por bacterias: una alternativa ecológica y estable a los plásticos tradicionales

MadridInvestigadores avanzan en la creación de polímeros fabricados por bacterias que podrían revolucionar la industria del plástico. Los plásticos tradicionales como el PET y el poliestireno son populares por su firmeza y resistencia al calor. Sin embargo, estos plásticos se producen a partir de petróleo y dañan el medio ambiente. Científicos del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea han desarrollado un polímero biodegradable con cualidades similares utilizando bacterias modificadas.

Avances clave en esta investigación incluyen:

• Creación de una ruta metabólica novedosa en E. coli para la producción de monómeros aromáticos.
• Utilización de simulaciones por computadora para diseñar una enzima polimerasa altamente eficiente.
• Producción de un polímero biodegradable con propiedades físicas prometedoras para aplicaciones biomédicas.

El nuevo polímero, poli(D fenillactato), es singular porque está compuesto únicamente por monómeros aromáticos. Los métodos anteriores solo permitían crear polímeros mezclando monómeros aromáticos y alifáticos. Científicos modificaron enzimas de diferentes microorganismos para desarrollar una ruta metabólica. Esta ruta permite que E. coli produzca y maneje estos compuestos aromáticos, que usualmente son tóxicos.

El equipo logró un gran avance al utilizar simulaciones por ordenador para crear una enzima polimerasa que ensambla estos monómeros de manera eficiente. Las enzimas naturales no funcionan tan bien. Después de muchos ajustes, las bacterias modificadas produjeron 12,3 gramos por litro del polímero en los tanques de fermentación. Este rendimiento es prometedor, pero es necesario alcanzar los 100 gramos por litro para que sea comercialmente viable.

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Este polímero podría ser útil para la administración de medicamentos porque se descompone en el cuerpo y permanece estable a diferentes temperaturas. Esta estabilidad es crucial para mantener la eficacia de los medicamentos. Sin embargo, en este momento, el polímero no es tan resistente como el PET estándar utilizado en la industria, por lo que necesita mejoras adicionales.

El equipo de investigación planea desarrollar más tipos de monómeros aromáticos para fabricar polímeros con diversas propiedades químicas y físicas. Además, buscan aumentar la producción y mejorar el proceso de recuperación para su uso comercial. Si tienen éxito, este método podría sustituir muchos plásticos derivados del petróleo, contribuyendo así a mitigar el cambio climático y el problema global del plástico.

Esta investigación cuenta con el respaldo de importantes organizaciones como la Fundación Nacional de Investigación y el Ministerio de Ciencia y TIC de Corea, subrayando su potencial impacto. El éxito de este método depende de la colaboración internacional continua para hacerlo escalable y rentable. La mejora de estos polímeros producidos por bacterias podría llevar a prácticas de manufactura más sostenibles.