Lecciones de la fotosíntesis natural: ¡conversión del CO₂ en materias primas para el plástico!
La tecnología secuestra las emisiones de CO₂
En las plantas, la fotosíntesis natural une el dióxido de carbono (CO2) con compuestos orgánicos, que pueden convertirse en glucosa o almidón. Estas útiles moléculas pueden ser secuestradas, almacenando el carbono en forma sólida. La fotosíntesis artificial imita este proceso reduciendo el gas de efecto invernaderoCO2 -principalcausa del cambio climático-, que se convierte en otras sustancias útiles.
La malato deshidrogenasa (ME) combina el piruvato y el dióxido de carbono (CO2) en L-malato, que puede ser convertido en fumarato por la fumarasa (FUM). El fumarato puede utilizarse como materia prima para plásticos biodegradables, como el succinato de polibutileno, que suelen producirse a partir del petróleo, a la vez que secuestra el CO2.
Yutaka Amao, OMU
Investigadores de la Universidad Metropolitana de Osaka han conseguido crear fumarato mediante la fotosíntesis artificial de piruvato yCO2. Este fumarato puede utilizarse para fabricar un plástico biodegradable como el succinato de polibutileno, que almacena el carbono en una forma sólida, compacta y duradera. En la actualidad, la mayor parte del fumarato utilizado para fabricar este plástico se produce a partir del petróleo, por lo que crear fumarato a partir deCO2 y piruvato derivado de la biomasa es muy deseable.
El profesor Yutaka Amao, del Centro de Investigación de Fotosíntesis Artificial, y Mika Takeuchi, estudiante de posgrado de la Escuela de Ciencias de la Universidad Metropolitana de Osaka, utilizaron el biocatalizador malato deshidrogenasa (oxaloacetato-descarboxilador) para combinarel CO2 con el piruvato, derivado de la biomasa, para producir ácido L-málico. Posteriormente, se utilizó el biocatalizador fumarasa para deshidratar el ácido L-málico y sintetizar fumarato.
"Los biocatalizadores se utilizaron para convertirel CO2 en una materia prima para el plástico. Basándonos en nuestros resultados, seguiremos construyendo mejores sistemas de conversión deCO2 con un impacto medioambiental aún menor; nuestro objetivo es conseguir una conversión más eficiente delCO2 en sustancias útiles, utilizando la energía de la luz", afirmó el profesor Amao.
Con este éxito, el equipo ya ha comenzado a investigar nuevos métodos de fotosíntesis artificial con el objetivo de producir fumarato utilizando la luz como energía. Si esta tecnología puede realizarse, creará un nuevo sistema fotosintético artificial para sintetizar macromoléculas útiles a partirdel CO2.
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