Una solució per acabar amb els microplàstics: la proteïna modificada de l'anemone de maduixa

Cada any es produeixen prop de 400 milions de tones de plàstics al món. Una xifra que continua augmentant anualment un 4%. Estudis recents confirmen que les partícules de PET, el tereftalat de polietilè, el plàstic més utilitzat per fer envasos i ampolles, es troben tant a l'aire de les ciutats com a l'aigua mineral. I és que més del 10% de la producció global de plàstics es fa amb aquest material. El seu reciclatge és escàs i genera moltes emissions de gasos d'efecte hivernacle. Els residus plàstics estan generant una crisi ecològica sense precedents.  

Inspirant-se en la natura, un equip del Barcelona Supercomputing Center, del CSIC i de la Universitat Complutense de Madrid (UCM), ha utilitzat una proteïna d'un tipus d'animal marí, l'anemone Actinia fragacea (o anemone de maduixa), que han modificat, amb mètodes computacionals, per eliminar les micropartícules de tereftalat de polietilè (PET).

Aquesta proteïna forma part del mecanisme d'atac de l'anemone de maduixa i perfora les cèl·lules de la pell dels organismes que l'amenacen. Els investigadors han aconseguit donar-li una nova funció. És com si li haguessin adherit unes tisores al voltant de la proteïna que té forma d'embut. Aquestes tisores consisteixen en tres aminoàcids que són capaços de tallar petites partícules de PET.  

Víctor Guallar, professor ICREA al BSC i un dels responsables de la investigació, explica que "aquestes proteïnes atrapen les micropartícules que hi ha a l'aigua, i amb les tisores que hi hem introduït va tallant les nanopartícules de plàstic de manera molt més eficient que qualsevol altre mètode descrit fins ara". Tenen una eficàcia de 5 a 10 vegades superior als altres sistemes.  

L'aprenentatge automàtic i els superordinadors com el MareNostrum 4 del BSC usats en aquesta enginyeria de proteïnes permeten "predir on s'uniran les partícules i on hem de col·locar els nous aminoàcids perquè puguin exercir la seva acció", resumeix Guallar.

Els residus plàstics estan generant una crisi ecològica

L'investigador de l'Institut de Catàlisi I Petroleoquímica del CSIC, també responsable de l'estudi explica que actualment hi ha mètodes químics per a la degradació d'aquest polietilè, però necessiten una temperatura que supera els 70 graus, "cosa que comporta un consum energètic molt elevat i també una producció de CO2 molt alta". Actualment, per poder reciclar el plàstic PET, s'incinera i s'emet un quilo de diòxid de carboni.

Fa pocs mesos, investigadors d'una desena de centres científics han trobat microplàstics a l'aigua d'aixeta a 8 ciutats de tot l'Estat, entre elles Barcelona. La quantitat, 45 nanograms per litre, i al cap de l'any, n'ingerim l'equivalent d'una pastilla de medicament de mida estàndard. Per ara, asseguren els investigadors que aquestes quantitats no suposen un perill per a la salut humana, però sí que indica que són a tot arreu. Actualment no hi ha mètodes per eliminar-los i aquest nou sistema podria ser una solució.  

Manuel Ferrer: "La capacitat d'aquestes proteïnes de filtrar i degradar aquests microplàstics ens fa pensar en una possible aplicació tecnològica en la fase final de les depuradores d'aigua, per exemple".  

Els investigadors preveuen dissenyar nanoreactors amb milers d'aquestes proteïnes per a filtres d'aigües residuals.

Víctor Guallar: "L'avantatge de les proteïnes és que són biodegradables. Així que, en acabar el procés de transformació química, pots alliberar-les a la natura".  

I també es plantegen una nova aplicació per als filtres amb aquest tipus de proteïnes: recuperar els microplàstics per reciclar-los i tornar a fabricar envasos nous. Els investigadors creuen que la bioenginyeria d'enzims té un gran potencial en la bioeconomia del futur.