Por Stakeholders
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SANTIAGO.– Una enzima proveniente de microorganismos del desierto de Atacama podría convertirse en una nueva herramienta para enfrentar uno de los principales desafíos ambientales asociados a los residuos plásticos. Investigadores del Centro de Biotecnología y Bioingeniería (CeBiB) de la Universidad de Chile identificaron y caracterizaron la enzima bacteriana PETS26b, capaz de actuar sobre el PET, uno de los polímeros más utilizados en el mundo.
El estudio fue liderado por Sebastián Rodríguez, ingeniero molecular y candidato a doctor del CeBiB, y fue publicado en la revista científica Protein Science. La investigación se enfocó en el potencial biotecnológico de enzimas producidas por microorganismos adaptados a las condiciones extremas del desierto de Atacama.
Una enzima descubierta en uno de los ambientes más extremos del planeta
El desierto de Atacama constituye un entorno particularmente interesante para la investigación biotecnológica debido a las condiciones extremas en las que sobreviven sus microorganismos. Estas características pueden favorecer la aparición de moléculas con propiedades capaces de ser aprovechadas en aplicaciones ambientales y tecnológicas.
Como parte del estudio, los investigadores realizaron un análisis bioinformático de los genomas de estos microorganismos e identificaron 27 enzimas putativas que podían presentar características de interés.
Entre ellas destacó PETS26b, debido a que mostró una mayor actividad durante los primeros ensayos realizados con ésteres sintéticos y PET en polvo.
Este comportamiento llevó al equipo a seleccionar la enzima para realizar una caracterización más profunda y determinar tanto su potencial frente al plástico como su posible función natural dentro de los microorganismos de los que proviene.
PETS26b mostró actividad sobre el PET
Los experimentos permitieron confirmar que PETS26b puede degradar PET y compuestos derivados de este polímero.
El PET, o tereftalato de polietileno, es ampliamente utilizado en la fabricación de botellas, envases y fibras textiles. Debido a su persistencia, su acumulación representa uno de los principales desafíos asociados a la gestión de residuos plásticos.
Según Sebastián Rodríguez, los resultados validaron la hipótesis inicial del proyecto: enzimas provenientes de ambientes extremos pueden presentar actividad frente a plásticos sintéticos.
El hallazgo también plantea la posibilidad de utilizar este tipo de enzimas como biocatalizadores en futuros procesos de degradación o valorización de residuos plásticos, vinculando la investigación con áreas como la biotecnología ambiental y la economía circular.
La enzima no habría evolucionado para degradar plástico
Uno de los aspectos más llamativos del estudio es que los investigadores no creen que PETS26b haya evolucionado originalmente para degradar plástico.
La explicación está relacionada con la antigüedad evolutiva del PET. Debido a que este material es relativamente reciente, resulta poco probable que una enzima proveniente de un ambiente con escasa intervención humana haya desarrollado específicamente la capacidad de degradarlo.
Por esta razón, el equipo investigó cuál podría ser la función natural de PETS26b dentro de los microorganismos del Atacama.
El análisis del contexto genómico mostró que los genes relacionados con la enzima estaban principalmente vinculados al metabolismo de carbohidratos.
A partir de estos antecedentes, los investigadores plantean que PETS26b podría haber evolucionado para participar en procesos de desacetilación asociados con la degradación de biomasa vegetal.
La «promiscuidad enzimática» abre nuevas posibilidades
La investigación pone el foco en un fenómeno conocido como promiscuidad enzimática, que corresponde a la capacidad de una enzima para actuar sobre distintos tipos de sustratos.
En este caso, una enzima que originalmente habría cumplido una función relacionada con compuestos naturales también puede reconocer y transformar, de manera incidental, un polímero sintético como el PET.
Para el equipo, esta característica puede ser relevante en la búsqueda de nuevas soluciones biotecnológicas.
El hallazgo sugiere que los microorganismos no necesariamente necesitan evolucionar específicamente para interactuar con materiales recientes. En determinadas circunstancias, pueden aprovechar capacidades enzimáticas que ya poseen y que permiten actuar sobre nuevos compuestos.
Esta característica podría convertirse en una herramienta para identificar enzimas con aplicaciones ambientales, incluso cuando su función original dentro del microorganismo sea completamente diferente.
Microorganismos adaptados al frío también entregan pistas
El estudio también identificó características de PETS26b compatibles con enzimas adaptadas a bajas temperaturas.
Los investigadores plantean que esta adaptación podría estar relacionada con una mayor flexibilidad estructural de la enzima y con su capacidad para interactuar con distintos sustratos.
Este tipo de propiedades resulta especialmente interesante para la biotecnología, ya que comprender cómo funcionan las enzimas provenientes de ambientes extremos puede ayudar a identificar nuevas moléculas con características útiles para procesos industriales o ambientales.
Del desierto de Atacama a la economía circular
El descubrimiento abre una línea de investigación que conecta la biodiversidad microbiana del desierto de Atacama con uno de los principales desafíos de la economía circular: la valorización de los residuos plásticos.
Aunque los resultados corresponden a una etapa de investigación y todavía se requiere avanzar en el desarrollo y optimización de aplicaciones, PETS26b demuestra que los microorganismos de ambientes extremos pueden ser una fuente de enzimas con propiedades biotecnológicas inesperadas.
El desafío ahora será determinar cómo aprovechar esta capacidad de manera eficiente y segura para avanzar desde los ensayos de laboratorio hacia posibles aplicaciones en la degradación y valorización del PET.
