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Administración y Negocios Digitales Administración y Negocios Sostenibles Business AnalyticsDe plástico a esencia de vainilla: el nuevo rol de las bacterias en la economía circular
Los plásticos son de los materiales más utilizados en la actualidad con una gran variedad de usos. Sin embargo, existe la necesidad de darle un valor a los residuos que estos materiales generan para evitar que contaminen.
Escrito por:
UTEC
Los plásticos son de los materiales más utilizados en la actualidad con una gran variedad de usos. Sin embargo, existe la necesidad de darle un valor a los residuos que estos materiales generan para evitar que contaminen. Uno de los más representativos es el tereftalato de polietileno o PET por sus siglas en inglés ya que presenta una variedad de usos. Mientras que su degradación y tecnologías asociadas a su reciclaje han sido reportadas, la mayoría de éstas se centran en reutilizar los monómeros resultantes para producir más PET u otros materiales de segunda generación.
Es por ello que un estudio publicado en Green Chemistry (2021) presenta un avance revolucionario: la producción de vainillina, el principal componente del sabor a vainilla, a partir de residuos plásticos de PET, utilizando bacterias modificadas genéticamente en lugar de los métodos tradicionales
¿Por qué esto sería de importancia?
Porque existe una demanda creciente de vainillina (más de 59,000 toneladas proyectadas para 2025), muy superior a la capacidad de extracción a partir de vainilla natural. Para lograr este proceso, se necesitan seguir los siguientes pasos:
Degradación enzimática del PET utilizando la enzima cutinasa de ramas de hojas (LCC por sus siglas en inglés) para degradar el material a 72℃ y siendo su resultado la obtención de ácido tereftálico (TA), uno de los monómeros básicos del PET.
Conversión biotecnológica de una cepa de E. coli capaz de transformar el TA en vainillina por medio de un sofisticado camino enzimático de cinco pasos. Este proceso integra genes de bacterias y mamíferos para maximizar la eficiencia
Optimización del proceso a través del ajuste de temperatura (baja a 22°C maximiza la producción), permeabilización celular y adición de aditivos como alcohol bencílico y L-metionina y la implementación de estrategias de extracción en el proceso para reducir la toxicidad de la vainillina sobre las bacterias (Fig.2).
En conclusión, este avance representa un paso concreto hacia la valorización de plásticos como recursos y no solo residuos. La tecnología reduce el impacto ambiental y ofrece una nueva forma de obtener químicos de alto valor, promoviendo la economía circular. Futuras investigaciones buscan mejorar aún más el proceso y expandir la variedad de productos obtenibles a partir de residuos plásticos.
Este estudio transforma radicalmente la percepción del plástico: de residuo problemático a fuente innovadora de materiales valiosos para la industria alimentaria, cosmética y química.
Bibliografía:
J. C. Sadler y S. Wallace, "Microbial synthesis of vanillin from waste poly(ethylene terephthalate)," Green Chemistry, vol. 23, no. 13, pp. 4665-4672, Jul. 2021.
Leyendas para las figuras:
Figura 1: Degradación química y enzimática del PET comparado con los procesos tradicionales (Sadler et al, 2021).
Figura 2: Ruta enzimática propuesta para la conversión del PET en vainillina y los plásmidos que se usaron en la transformación de la E.coli (Sadler et al, 2021).