Durante cuatro meses y medio, la investigadora Antonia Aste trabajó en una destacada universidad de Austria, donde exploró la síntesis de nuevas enzimas para el innovador proyecto enfocado en la degradación de plásticos utilizando extremófilos.
Antonia Aste, ingeniera civil en biotecnología e investigadora del Centro de Biotecnología y Bioingeniería (CeBiB), llevó a cabo una pasantía de cuatro meses y medio en la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida (BOKU) en Austria. Durante su estancia, Aste se dedicó a la síntesis de enzimas en el marco del innovador proyecto que busca desarrollar la degradación enzimática de plásticos utilizando extremófilos extraídos de ambientes extremos en Chile.
Hasta la fecha, se han producido más de 8,5 mil millones de toneladas métricas de plástico en todo el mundo. De esta cantidad, solo el 9% ha sido reciclado de manera adecuada, mientras que aproximadamente el 79% ha terminado en vertederos o en ecosistemas naturales, causando un gran impacto ambiental debido a su alta durabilidad y largo tiempo de degradación.
Por otro lado, el último informe de la OCDE ("Global Plastics Outlook: Policy Scenarios to 2060") proyecta que el consumo mundial de plásticos aumentará de 460 millones de toneladas (Mt) en 2019 a 1.231 Mt en 2060, creciendo a un ritmo más acelerado que el de la mayoría de las materias primas. A nivel global, el mismo informe prevé que la fuga de plásticos al medio ambiente se duplicará, alcanzando 44 millones de toneladas anuales, mientras que la acumulación de plásticos en lagos, ríos y océanos se triplicará, pasando de 353 millones de toneladas en 2019 a 1.014 millones en 2060.
En este contexto crítico, la degradación enzimática de plásticos se presenta como una alternativa sostenible a las tecnologías actuales. Aunque se han identificado muchas enzimas capaces de degradar plásticos, su uso a escala industrial aún enfrenta limitaciones debido a su baja estabilidad o actividad catalítica. Superar estas barreras utilizando microorganismos extremófilos del Desierto de Atacama, la Antártida y la Fosa de Atacama —con sus características de alta estabilidad térmica y tolerancia a solventes— es el desafío del proyecto liderado por el Dr. Juan Asenjo y la Dra. Bárbara Andrews, investigadores principales de CeBiB.
“La estadía de Antonia se concentró en la síntesis de nuestras nuevas enzimas para degradar plásticos en un huésped muy apropiado para la producción en altas concentraciones y de más fácil purificación como lo es la levadura Pichia pastoris y en la cual en BOKU, tanto la investigadora Brigitte Gasser como Diethard Mattanovich son líderes mundiales”, explicó el Dr. Asenjo, investigador principal y director del Centro.
Por su parte, la investigadora Aste, destaca de la experiencia en BOKU el uso del clonamiento con Golden Gate, una técnica de biología molecular utilizada para ensamblar fragmentos de ADN de manera rápida y eficiente. “El equipo de BOKU, es experto en técnicas avanzadas como el clonamiento con Golden Gate, lo que facilita probar diferentes vectores y promotores. Esto nos permitió seleccionar y evaluar cómo funcionan varias enzimas, simplificando el proceso de selección”.
“Fue posible probar rápidamente diferentes promotores y construir múltiples variantes en muy poco tiempo, algo que hubiera sido imposible sin esta técnica. Además, la capacidad de hacer screening de hasta 40 muestras a la vez hizo que el trabajo fuera muy eficiente y entretenido”, explicó la investigadora. “Las últimas semanas en BOKU fueron muy intensas, ya que un profesor me conectó con expertos en degradación de polímeros de otra facultad. Recibí mucha información valiosa y resultados muy buenos que serán útiles para todo el proyecto, los que nos ayudarán a definir en qué sistema conviene expresar mejor”, agregó.
Esta experiencia en BOKU no solo enriquece la formación de Antonia, sino que también contribuye significativamente a la investigación en sostenibilidad y biotecnología que lidera CeBiB. La Dra. Bárbara Andrews, investigadora principal de CeBiB, destaca: “La pasantía de Antonia en BOKU fortalece la colaboración que hemos mantenido con ellos durante los últimos años. Para el proyecto de búsqueda de enzimas para degradar plásticos, es una oportunidad valiosa para aprender sobre la producción de estas enzimas en Pichia pastoris y llevar estas experiencias a nuestro laboratorio en CeBiB”.
Esta pasantía fue posible gracias al convenio vigente entre el Centro de Biotecnología y Bioingeniería (CeBiB), BOKU y el ACIB (Austrian Centre for Industrial Biotechnology). “De esta forma CeBiB tiene acceso tanto a las colaboraciones que obviamente favorecen de manera importante a nuestros estudiantes como a nuestros investigadores, pero también de manera sólida con la industria y la empresas biotecnológicas europeas, mucha de ellas han sido creadas por investigadores de BOKU-Acib”, indicó el Dr. Asenjo, director del Centro.
La contaminación por plásticos es un desafío urgente, y esta investigación representa un paso importante hacia soluciones sostenibles, contribuyendo no solo al desarrollo científico, sino que también abre nuevas posibilidades de conservación del medio ambiente y a la innovación biotecnológica. CeBiB mantiene el compromiso de impulsar puentes de colaboración internacional y de promover el trabajo en conjunto para abordar este problema global y fomentar un futuro más sostenible.
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