鈥 En el Instituto de Biotecnolog铆a de la UNAM, Marcela Ayala Aceves aprovecha las cualidades de las peroxidasas para reducir el azufre del crudo y abatir la persistencia de bolsas y botellas pl谩sticas en la naturaleza
鈥 Descubri贸 tambi茅n que esas partes proteicas catalizan una reacci贸n qu铆mica en los asfaltenos, mol茅culas complejas y poco reactivas que se encuentran en el petr贸leo. Por su hallazgo, obtuvo financiamiento de la British Petroleum
Marcela Ayala Aceves, del Instituto de Biotecnolog铆a de la UNAM.
Por Patricia Delgado Toledo
Con un tipo de enzimas llamadas peroxidasas, Marcela Ayala Aceves, del Instituto de Biotecnolog铆a (IBt) de la UNAM, ensaya rutas para degradar pl谩sticos recalcitrantes 鈥損ersistentes en la naturaleza y, por ello, muy contaminantes鈥, as铆 como para reducir el azufre del petr贸leo, pues los compuestos azufrados en los combustibles son precursores de la lluvia 谩cida.
De origen proteico, las enzimas son mol茅culas capaces de catalizar o acelerar reacciones qu铆micas, que han mostrado gran eficiencia para afrontar diversos retos ambientales.
Degradar pl谩sticos
鈥淟a biocat谩lisis en el 谩rea ambiental es mi principal inter茅s. Tengo un proyecto para estudiar la degradaci贸n de pl谩sticos recalcitrantes, como las bolsas de polietileno, que con el tiempo se fragmentan en pedacitos, pero no se degradan completamente. Es un problema que se fragmenten porque los p谩jaros y los peces se las comen, y son gravemente afectados鈥, explic贸.
La ingeniera qu铆mica y doctora en ciencias record贸 que los residuos pl谩sticos han generado una isla de basura en el Pac铆fico, entre Am茅rica y Asia.
鈥淟as bolsas de pl谩sticos autonombradas biodegradables, se degradan parcialmente y se fragmentan en trozos peque帽os, pero realmente tardan mucho tiempo en culminar ese proceso; por otro lado, las botellas para agua pueden reciclarse, pero ello se hace en un porcentaje m铆nimo, por lo que todo ese desecho termina convirti茅ndose en basura鈥, se帽al贸.
En su laboratorio del IBt, la investigadora utiliza la biocat谩lisis que realizan las enzimas peroxidasas para buscar un camino limpio y eficiente para procesar los pl谩sticos.
鈥淭rato de usarlas en un ambiente controlado para generar con ellas el mismo efecto de la radiaci贸n solar, pero m谩s r谩pido. Empleamos el pl谩stico en pedacitos; posteriormente, podr铆a confinarse, como en una composta鈥, detall贸.
El proyecto se llama 鈥淭ransformaci贸n enzim谩tica de pl谩sticos recalcitrantes鈥, y ser谩 financiado durante tres a帽os por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnolog铆a (Conacyt), a partir de 2013.
Petr贸leo menos contaminante
Para mejorar el petr贸leo, Marcela Ayala utiliza las peroxidasas, con las que cataliza reacciones que permiten retirar parte de los compuestos azufrados. Las mol茅culas m谩s recalcitrantes que tiene el petr贸leo son los asfaltenos, el material con el que hacen el asfalto y se pavimentan algunas las calles, donde no crecen hongos ni bacterias.
鈥淒urante mi doctorado atacamos el problema, con las peroxidasas, que oxidan a ese 谩tomo. Hicimos este proceso en una fracci贸n de di茅sel con alto contenido de azufre y cambiaron ciertas propiedades de los compuestos azufrados, como su punto de ebullici贸n. Recuperamos la mayor parte del combustible, pero ya sin ese elemento鈥, explic贸.
Actualmente, en las refiner铆as se retira este 煤ltimo del petr贸leo dentro de un reactor con hidr贸geno que opera a altas temperaturas. 鈥淓l m茅todo con las peroxidasas ser铆a una alternativa o un complemento para remover mol茅culas que no se pueden desprender con un m茅todo qu铆mico, con bioprocesos sencillos y baratos. Se impulsar铆a una nueva generaci贸n de combustibles derivados del petr贸leo menos contaminantes鈥, precis贸.
Asfaltenos para 鈥渃rudo s贸lido鈥
Desde 2005, Ayala ha estudiado los asfaltenos, que son recalcitrantes, muy dif铆ciles de explotar y se encuentran presentes en crudos pesados.
鈥淗ay algunas zonas en Canad谩 y Venezuela que tienen lo que se llama crudo sint茅tico, que se extrae de material s贸lido, como una especie de rocas ricas en asfaltenos. Los m茅todos que usan son a base de solventes, temperaturas altas y procesos que consumen grandes cantidades de agua y son muy contaminantes. Al estudiar los asfaltenos encontramos que nuestras enzimas pueden usarlos como sustratos, catalizar reacciones con los asfaltenos, lo que permite imaginar alternativas para la explotaci贸n de este crudo鈥, explic贸.
Gracias a sus resultados, la empresa British Petroleum financi贸 una investigaci贸n de la universitaria durante tres a帽os, para indagar c贸mo hacer m谩s amigable con el ambiente un m茅todo para transformar los elementos referidos. 鈥淭ienen muchas regiones arom谩ticas, que son anillos muy estables. Las enzimas reducen la aromaticidad, rompen los anillos y modifican su estructura qu铆mica, por una m谩s reactiva鈥.
Hasta ahora, Marcela Ayala ha encontrado que una enzima peroxidasa proveniente de un hongo, y llamada cloroperoxidasa, es la m谩s eficiente y vers谩til para provocar una reacci贸n inicial en los asfaltenos, hasta ahora impenetrables. Este hallazgo podr铆a favorecer una explotaci贸n m谩s amigable de estos 煤ltimos.
