Los plásticos tradicionales han demostrado ser extremadamente útiles, pero también se han convertido en un problema ambiental persistente. La necesidad de alternativa biodegradable y de origen biológico ha motivado a científicos de todo el mundo a buscar nuevas soluciones.
Ahora, un grupo de bioingenieros de la Universidad de Kobe ha dado un paso decisivo al lograr que bacterias modificadas produzcan PDCA, un compuesto con propiedades superiores al PET, de forma eficiente y sin generar residuos.
La alternativa biodegradable que podría redefinir la industria plástica
El PDCA, o ácido piridindicarboxílico, es una molécula con alto potencial para sustituir al PET, utilizado ampliamente en textiles y envases. Su gran ventaja radica en que es biodegradable y, a diferencia de otros bioplásticos, puede alcanzar niveles de rendimiento mecánico y estabilidad comparables a los de los plásticos convencionales.
A diferencia de otras estrategias que utilizan rutas bioquímicas limitadas a carbono, hidrógeno y oxígeno, el equipo de Kobe incorporó enzimas que permiten asimilar nitrógeno durante la biosíntesis. Este enfoque amplió el rango de compuestos posibles mediante síntesis microbiana, abriendo la puerta a nuevos materiales plásticos ecológicos.
Bacterias E. coli rediseñadas para una producción limpia y eficiente
El equipo liderado por el bioingeniero Tanaka Tsutomu consiguió modificar genéticamente cepas de E. coli para que transformen glucosa en PDCA sin generar subproductos. Este avance permite una producción a gran escala más limpia que los métodos puramente químicos, los cuales suelen implicar reacciones poco selectivas y residuos indeseados.
Tanaka destacó que esta metodología no solo sienta las bases para la aplicación industrial del PDCA, sino que también representa una ampliación del repertorio de la biofabricación, permitiendo explorar nuevos tipos de materiales sostenibles que integren elementos poco aprovechados como el nitrógeno.
Escalabilidad y proyecciones a futuro de la alternativa biodegradable
Según los investigadores, el siguiente paso será optimizar el rendimiento en biorreactores para escalar el proceso de manera viable a nivel industrial. La posibilidad de producir cantidades significativas de esta alternativa biodegradable al PET representa un punto de inflexión en el desarrollo de plásticos biodegradables de alto rendimiento.
El equipo de Kobe considera que cada obstáculo técnico representa una oportunidad de mejora y que el uso de bacterias como plataformas de síntesis ofrece un modelo adaptable y sostenible para el futuro de los materiales.
Este hito posiciona al PDCA como un candidato sólido dentro del campo de los materiales biofabricados y marca una nueva dirección para la investigación de plásticos ecológicos impulsados por ingeniería metabólica.
Fuente: Universidad de Kobe