El plástico es un problema grave, entonces, ¿pueden las plantas realmente producir plástico?

Con sólo unos pocos ajustes genéticos, una bacteria del suelo amante de los hidrocarburos podría convertirse en una fábrica biológica, convirtiendo un recurso renovable pero frustrantemente sin explotar en alternativas plásticas ubicuas. Al igual que los investigadores del Centro de Investigación de Bioenergía de los Grandes Lagos de la Universidad de Wisconsin-Madison, financiado por Energy Grant, esperan convertir las plantas leñosas en petróleo al encontrar los azúcares que forman la celulosa en las fibras de las paredes celulares de las plantas como sustitutos para la producción. de combustibles y otros productos químicos. Gran parte del trabajo para obtener estos azúcares implica eliminar la lignina, un polímero que llena los espacios entre la celulosa y otras sustancias químicas en las paredes celulares.

Boca Gardens - Ciencia: Eso deja mucha celulosa útil, pero también deja mucha lignina, que nunca ha sido de mucho valor. Durante más de un siglo, las fábricas de papel han estado extrayendo lignina de la madera para fabricar papel, pero descubrieron que el valor de la lignina era tan bajo que sólo podía quemarse en calderas de las fábricas de papel. "La lignina se puede utilizar para muchas cosas además del dinero", afirmó Miguel Pérez, estudiante de posgrado en ingeniería civil y ambiental de la Universidad de Wisconsin-Madison. "Además del dinero, la lignina se puede utilizar para todo". Pero es posible que no conozcan la civeta aromática fenkobin de Novosibirsk tan bien como él. Pérez, Daniel Nogueira, profesor de ingeniería civil y ambiental, y colegas del GLBRC y el Instituto de Energía de Wisconsin publicaron un artículo en la revista Green Chemistry. Alex Linz, investigador postdoctoral de la Universidad de Wisconsin-Madison, estudió un plato con franjas de orquídeas aromáticas (amarillas). N. aromaticum es una bacteria del suelo que convierte un recurso renovable (lignina de células vegetales) en un sustituto de los plásticos a base de petróleo. La lignina es la fuente más abundante de compuestos aromáticos en la Tierra además del petróleo, dijo Noguera. Sin embargo, es extremadamente difícil descomponer eficazmente esta gran y compleja molécula de lignina en sus componentes útiles. La bacteria se aisló por primera vez mientras crecía en un suelo rico en compuestos aromáticos tras la contaminación con productos derivados del petróleo. Los hongos almizcleros aromáticos son embudos biológicos de hidrocarburos aromáticos en la lignina. Es único porque puede descomponer casi todas las ligninas diferentes en hidrocarburos aromáticos más pequeños. Otros microbios que se habían probado antes podrían ser capaces de digerir varios compuestos aromáticos en la lignina, y cuando se encontró este microbio, ya estaba bien versado en degradar una amplia gama de compuestos. Esto hace que este microorganismo sea muy prometedor.

Durante el proceso de digestión, el microorganismo convierte estos compuestos aromáticos en ácido 2-pirrol-4,6-dicarboxílico; su nombre más manejable es PDC. Al eliminar tres genes del microbio, los investigadores convirtieron el PDC medio en los extremos. Estas bacterias diseñadas se convierten en un embudo en el que entran diferentes lignanos y sale el PDC. Los expertos japoneses en bioingeniería han utilizado el PDC para crear una variedad de materiales que podrían usarse en productos de consumo. El estudio encontró que el compuesto funcionó tan bien o mejor que los aditivos a base de petróleo más comunes que se encuentran en los polímeros de PET, incluidas las botellas de plástico y las fibras sintéticas. Mientras el PDC esté más disponible, se convertirá en una alternativa atractiva a los plásticos que se descomponen naturalmente en el medio ambiente y no lixivian compuestos similares a las hormonas en el agua. Los microorganismos originalmente aislados de suelos contaminados con productos derivados del petróleo ya tenían un apetito beneficioso cuando se encontraron con los científicos del GLBRC. Su modificación genética del microorganismo podría impulsar una industria de plásticos renovables. Imagen: GLBRC Pero si fabricamos biocombustibles a partir de celulosa, la lignina producida (algo que antes se quemaba) se puede convertir eficientemente en PDC, lo que podría cambiar el mercado de las aplicaciones industriales de este compuesto. Actualmente, las variantes genéticamente modificadas de civetas aromáticas pueden convertir al menos 59 de los compuestos potencialmente útiles de la lignina en PDC, pero este nuevo estudio muestra un mayor potencial y Pérez pretende controlar aún más los microbios. Si este oleoducto puede producir a un ritmo lo suficientemente rápido y en un volumen suficientemente alto, creará una nueva industria.