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DEGRADACIÓN DE PLÁSTICOS – ABORDAJE CIENTÍFICO DE AP-WASTE

El abordaje en la biodegradación de plásticos agrícolas se realizará de un modo multidisciplinar implicando entomólogos, microbiólogos, químicos y bioquímicos, siendo la novedad del mismo la aproximación biotecnológica del empleo secuencial e integral de tenebrio, lombriz de california y microorganismos con capacidad degradadora no modificados genéticamente. El resultado final será, no solo la consecución de la degradación de plásticos agrícolas, sino que además se obtendrán productos de valor añadido, extraídos durante el proceso de biodegradación de los plásticos, a partir de la biomasa de tenebrios y lombriz, como son proteínas y otros compuestos de naturaleza biofertilizante, así como quitina y sus derivados como chitosan, todos producto de valor añadido con usos biotecnológicos diversos desde cosmética hasta usos antimicrobianos en diferentes ámbitos, incluido el agrícola.

En general, el mayor problema que presenta la degradación de los plásticos es la ruptura de los polímeros que lo conforman, dado la difícil accesibilidad de sus enlaces, los cuales son diversos y variados lo que hace que les confieran propiedades diversas de elasticidad, rigidez, termoresistencia, etc. Por tanto, el primer paso será tener una adecuada caracterización de los plásticos diversos que se emplean en agricultura, y la influencia de los contaminantes que pueden tener que dificulte su biodegradación, entre los que se encuentran restos de fertilizantes, plaguicidas químicos y otros tipos de impurezas de naturaleza física relacionadas con el uso de los plásticos en agricultura. 

 

Tras este análisis, se procederá a evaluar pretratamientos físicos (calor, presión,  descomprensión rápida, o químicos (oxidación, empleo de disolventes orgánicos compatibles con la vida) que puedan favorecer la ruptura de los polímeros plásticos, de modo que luego el complejo biotecnológico propuesto (tenebrio-lombriz-microorganismo-enzima) pueda tener una mayor superficie de ataque. En último término, la degradación final es llevada a cabo por enzimas, fundamentalmente hidrolasas,  específicamente esterasas, así como serín hidrolasas y otras descritas en la literatura (papaína, ureasa, elastasa pancreática…) (Howard GT, 2011). Estas enzimas son fundamentalmente exocelulares siendo esta capacidad un punto a favor de la biodegradación de los plásticos, puesto que los polímeros de plásticos son de elevado tamaño no pudiendo ser incluidos en las células microbianas y es su excreción al medio, lo que permite el manejo de la biodegradación de plásticos.

Otros puntos de interés es identificar los microorganismos clave que puedan producir estas enzimas y evaluar el modo de que sobre expresen las enzimas tipo esterasa de modo que se facilite la biodegradación de plásticos, y es precisamente el tracto digestivo de tenebrios y lombriz de california, los que deben de conferir el nicho óptimo para la consecución de este. Tras optimizar estos procesos de biodegradación de plástico y la consiguiente eliminación de estos, tendremos como productos finales de la actividad biotecnológica propuesta, proteínas procedentes de tenebrios y lombrices, que tras procesos de transformación podrán tener un aprovechamiento como proteínas, quitinas y sus derivados, todos ellos con elevado valor añadido.