Descripción del proyecto
LA MAYOR PARTE DEL PLASTICO EN EUROPA SE DEPOSITA EN VERTEDEROS O SE INCINERA, EN LUGAR DE RECICLARSE. EL PRINCIPAL PROCESO DE RECICLAJE A GRAN ESCALA DEL TEREFTALATO DE POLIETILENO (PET), POR MEDIOS TERMOMECANICOS, SE LIMITA AL PLASTICO TRANSPARENTE Y PROVOCA UNA PERDIDA DE PROPIEDADES MECANICAS CADA VEZ QUE SE RECICLA. EN CONSECUENCIA, SE PREFIERE LA SINTESIS DE NOVO Y LOS RESIDUOS DE PET SIGUEN ACUMULANDOSE. DE HECHO, ALREDEDOR DE LA MITAD DE TODOS LOS RESIDUOS DE PLASTICO PET SE INCINERARON EN 2018, MIENTRAS QUE ALREDEDOR DE UNA CUARTA PARTE SE DEPOSITO EN VERTEDEROS Y SOLO UNA CUARTA PARTE SE RECICLO. EL OBJETIVO GENERAL DE PETZYME ES EL DESARROLLO DE UNA TECNOLOGIA ENZIMATICA PARA EL RECICLAJE DE RESIDUOS DE PET QUE UTILICE HIDROLASAS DE PET LIBRES E INMOVILIZADAS QUE ACTUEN DE FORMA SINERGICA Y CON UNA ALTA TERMOESTABILIDAD. PARA LOGRAR ESTE OBJETIVO, SE CONSIDERARAN TRES TAREAS. EN LA TAREA A, SE CLONARAN INDIVIDUALMENTE DIFERENTES VERSIONES DE PETASA Y MHETASA Y SE EXPRESARAN EN BACTERIAS PARA OBTENER HIDROLASAS DE PET LIBRES. ADEMAS, SE UTILIZARA LA PLATAFORMA TECNOLOGICA BASADA EN LA PROTEINA MUNS-MI PARA EXPRESAR Y ENCAPSULAR SIMULTANEAMENTE AMBAS ENZIMAS INDIVIDUALES, PERO TAMBIEN LA COMBINACION DE LAS HIDROLASAS PARA OBTENER UNA NANOESFERA QUIMERA CAPAZ DE REALIZAR LAS REACCIONES EN SERIE PARA LA DESPOLIMERIZACION DEL PET. LAS NANOPARTICULAS SERAN PURIFICADAS Y CARACTERIZADAS. FINALMENTE, SE PRODUCIRA UNA CANTIDAD SUFICIENTE DE ENZIMAS A ESCALA DE BIORREACTOR PARA SU USO EN LAS SIGUIENTES TAREAS DEL PROYECTO. EN LA TAREA B SE CARACTERIZARAN LAS ENZIMAS PRODUCIDAS, TANTO EN FORMA LIBRE COMO LAS INMOVILIZADAS, EN TERMINOS DE CINETICA, PH Y ESTABILIDAD TERMICA, Y LA POSIBILIDAD DE REUTILIZAR LAS PARTICULAS EN VARIOS CICLOS. EL OBJETIVO ES OBTENER ENZIMAS CON MAYOR TERMOESTABILIDAD, POR LO QUE ESTA TAREA SE DESARROLLARA EN PARALELO A LA TAREA A, Y SE PROPORCIONARA INFORMACION PARA MEJORAR EL SISTEMA DE CLONACION Y EXPRESION. EN LA TAREA C SE APLICARA EL COCTEL ENZIMATICO OPTIMO, TANTO LIBRE COMO INMOVILIZADO, PARA DESCOMPONER DIFERENTES MATERIALES DE PET (DIFERENTE CRISTALINIDAD, PRESENCIA DE ADITIVOS, ETC). SE OBTENDRAN LAS CONDICIONES OPTIMAS PARA LA TRANSFORMACION ENZIMATICA DE TRES MATERIALES SELECCIONADOS, Y SE OPERARAN DOS REACTORES DIFERENTES: UN REACTOR ENZIMATICO DE MEMBRANA QUE RECUPERA LAS HIDROLASAS DEL PET LIBRE UTILIZANDO UNA MEMBRANA DE ULTRAFILTRACION, Y UN REACTOR CON ENZIMAS INMOVILIZADAS SOBRE NS, DONDE LAS PARTICULAS SE RECUPERAN POR CENTRIFUGACION. PETZYME PRESENTA UNA PROPUESTA DE INVESTIGACION MULTIDISCIPLINAR E INTERDISCIPLINAR QUE ABARCA EL AREA DE BIOLOGIA MOLECULAR (PI2, PROF JOSE MARTINEZ COSTAS) Y EL AREA DE INGENIERIA QUIMICA (PI1, DRA GEMMA EIBES). AMBAS DISCIPLINAS SON NECESARIAS PARA INTENTAR ABORDAR EL COMPLEJO Y GRAN RETO DEL DESARROLLO DE UNA TECNOLOGIA PARA EL RECICLAJE ENZIMATICO DE PRESIDUOS DE PET. EL IMPACTO CIENTIFICO-TECNICO DEL PROYECTO ES ELEVADO, YA QUE SE DESARROLLARA UN PROCESO SENCILLO Y RENTABLE PARA LA EXPRESION SIMULTANEA DE ENZIMAS DE GRAN INTERES EN LA CADENA DE VALOR DEL PET. POR ULTIMO, ENCONTRAR UNA ESTRATEGIA EFICAZ Y RESPETUOSA CON EL MEDIO AMBIENTE PARA EL RECICLAJE ECOLOGICO DE PET TENDRA ENORMES BENEFICIOS MEDIOAMBIENTALES Y SOCIALES. EL AUMENTO DE LA CANTIDAD DE PET RECICLABLE REDUCIRIA LOS RESIDUOS QUE ACABAN EN LOS VERTEDEROS Y AQUELLOS INCINERADOS, DISMINUYENDO LA DIFUSION DE RESIDUOS TOXICOS Y VOLATILES QUE SON PELIGROSOS PARA EL MEDIO AMBIENTE. XPRESION ENZIMAS\TERMOESTABILIDAD\REACTORES ENZIMATICOS\POLIETILENTEREFTALATO (PET)\PETASA\INMOVILIZACION