Cada any es produeixen prop de 400 milions de tones de plàstics al món, una xifra que augmenta al voltant d'un 4% anualment.
El treball liderat per Víctor Guallar, investigador del BSC, destaca per la creació d'una proteïna artificial altament efectiva en la degradació de microplàstics de PET, amb potencial aplicació en la depuració i el reciclatge, amb un enfocament innovador que combina biotecnologia i mètodes computacionals. Aquesta tecnologia podria contribuir significativament a la reducció dels impactes ambientals dels plàstics.
L'equip de recerca liderat per Guallar ha desenvolupat una proteïna artificial basant-se en una proteïna que forma part del mecanisme d'atac de l'anemone de maduixa i que perfora les cèl·lules de la pell dels organismes que l'amenacen.
La proteïna modificada d'aquest animal marí té la capacitat de filtrar i degradar plàstics, especialment microplàstics de tereftalat de polietilè o PET. Aquest tipus de plàstic, ampliament utilitzat en envasos i ampolles, representa més del 10% de la producció global de plàstics. Mitjançant mètodes computacionals, van modificar una proteïna de defensa de l'anèmona de maduixa per afegir-hi una nova funció, que consisteix en tres aminoàcids actuants com a tisores capaces de tallar petites partícules de PET.
Aquesta proteïna artificial es va mostrar altament eficaç, degradant micro i nanoplàstics de PET entre 5 i 10 vegades més ràpidament que altres solucions actualment disponibles al mercat, i ho va fer a temperatura ambient. Antecedents d'altres estudis precisen actuar a temperatures superiors a 70 °C per fer el plàstic més moldable, la qual cosa comporta altes emissions de CO2 i limita la seva aplicabilitat.
Però, tal i com també indica l’investigador lleidatà, malgrat els avenços en recerca, adverteix que per aconseguir una solució real als problemes ambientals causats pels plàstics es requereix un canvi en el comportament humà. La contaminació i l'ús irresponsable dels plàstics continuen sent un obstacle significatiu, i sense abordar aquesta qüestió, els esforços científics podrien tenir un impacte limitat.
De fet, les emissions que resulten de la fabricació dels plàstics són un dels elements que contribueixen al canvi climàtic, i la seva presència ubícua als ecosistemes comporta greus problemes ecològics.
A l'aigua potable de vuit ciutats de l'estat espanyol, entre elles Barcelona, s'ha detectat microplàstics, 45 nonograms per litre, que al cap d'un any de consum d'aigua de l'aixeta equival a una pastilla de medicament de mesura estàndard.
El disseny de la proteïna modificada de l'anemone de maduixa va ser possible gràcies a l'ús d'aprenentatge automàtic i els superordinadors.
Un dels avantatges és la flexibilitat de la proteïna, que permet diferents aplicacions. Els investigadors van dissenyar dues variants, una que descompon exhaustivament les partícules de PET i podria ser utilitzada en plantes depuradores, i una altra que produeix els components necessaris per al reciclatge.
A més, la proteïna podria ser utilitzada com a filtre en depuradores per degradar microplàstics invisibles, però difícilment eliminables i que poden ser ingerits.
I encara més avantatges: les proteïnes és que són biodegradables.
Víctor Guallar Tasies, professor ICREA i investigador del Barcelona Supercomputing Center.
El 2006, lleidatà Víctor Guallar, professor adjunt a la University School of Medicine de Washington, s’incorpora al Barcelona Supercomputing Center, després que se li oferís la plaça de professor permanent a l'ICREA, l’Institut Català de Recerca Avançada.
Els principals èxits científics de Víctor Guallar es relacionen amb la millora de les metodologies per al càlcul molecular.
El grup de recerca del BSC s'ha inspirat en la natura per trobar una solució a les micropartícules de tereftalat de polietilè, el PET, el plàstic més utilitzat en envasos i ampolles
