Un grupo de bioingenierios de la Universidad de Kobe (Japón) reportó recientemente haber conseguido fabricar ácido piridinedicarboxílico (PDCA, por sus siglas en inglés), un material a partir de bacterias que podría sustituir al plástico PET (tereftalato de polietileno) en un futuro cercano.
La innovación podría ser una alternativa limpia y biodegradable ante la contaminación plástica de los productos derivados del petróleo, categoría en donde se encuentran los plásticos PET.
Ante la crisis por la excesiva durabilidad de plásticos en el medio ambiente y en el cuerpo humano, grupos de investigación en todo el mundo se encuentran buscando alternativas no tóxicas y sustentables para su sustitución, siendo el PDCA uno de los mejores candidatos.
Una alternativa superior
El PDCA es un bioplástico biodegradable que posee propiedades comparables e incluso superiores al PET, aunque ha enfrentado varias dificultades en su proceso de elaboración.
La producción de PDCA en esta investigación consistió en alimentar con glucosa a la bacteria Escherichia coli, potenciada con enzimas seleccionadas, para convertir un compuesto intermedio en el material final. A pesar de lo innovador del procedimiento, el intento inicial de los investigadores tuvo dificultades, pues se introdujo un subproducto tóxico que complicó su fabricación.
Para resolver esta complicación, los científicos agregaron piruvato, un producto químico separado que eliminó inicialmente el problema, pero los obstáculos siguieron.
Hacia una industria limpia y sostenible
La raíz del problema de la investigación estaba en una enzima que generaba peróxido de hidrógeno (H₂O₂) y que acababa por desactivar la producción del material. Ante dicha complicación, los ingenieros decidieron ajustar las condiciones de cultivo de la bacteria y añadir un compuesto que neutralizara al H₂O₂ para reavivar el procedimiento.
"Mediante el perfeccionamiento de las condiciones de cultivo, en particular añadiendo un compuesto que puede eliminar el H₂O₂, finalmente pudimos superar el problema, aunque esta adición puede presentar nuevos retos económicos y logísticos para la producción a gran escala", afirmó Tanaka Tsutomu, bioingeniero involucrado en el proceso.
"Nuestro logro al incorporar enzimas del metabolismo del nitrógeno amplía el espectro de moléculas accesibles a través de la síntesis microbiana, lo que mejora aún más el potencial de la biofabricación", agregó Tsutomu.
El éxito de la maniobra técnica permitió obtener un rendimiento del material hasta 7 veces mayor al de otros métodos existentes, además de la desaparición de residuos tóxicos que no habían podido eliminarse en sus intentos de fabricación anteriores.
A pesar de que los expertos admitieron que el lanzamiento a nivel comercial de este material todavía debe esperar debido a los costos de producción en masa, los resultados de la investigación demostraron mejoras significativas.
