¿Olerán en el futuro las fábricas químicas del mundo a vacaciones en la playa?
Un equipo de investigadores descubre cómo las algas pueden ayudar en la producción de sustancias químicas de uso cotidiano
Los productos químicos que contienen cloro son parte integrante de nuestra vida cotidiana. Sin embargo, la cloración, es decir, la incorporación de cloro a los compuestos, es difícil y a menudo una carga para los seres humanos y el medio ambiente, pero difícilmente puede sustituirse. Un equipo dirigido por la química Tanja Gulder, de la Universidad de Saarland, ha hecho un descubrimiento que podría allanar el camino para la cloración ecológica de compuestos químicos, como plásticos o productos farmacéuticos, gracias a las algas verdeazuladas. Su método se ha publicado en la revista científica Nature Communications.
Muchos de los productos que utilizamos en nuestra vida cotidiana contienen átomos de cloro, que determinan en gran medida sus propiedades. Están por todas partes, desde los desinfectantes de piscinas, plásticos y ropa hasta numerosos medicamentos. Nuestra vida moderna no sería posible sin sustancias que contienen cloro. "El cloruro de polivinilo, PVC, por ejemplo, no existiría si no contuviera cloro", afirma Tanja Gulder, catedrática de Química Orgánica de la Universidad del Sarre. Sin embargo, la introducción de átomos de cloro en los compuestos básicos, conocida como cloración, necesaria para la producción de estos materiales cotidianos, es muy problemática: "El cloro gaseoso es tóxico para nosotros, y la cloración con cloro gaseoso tampoco es muy respetuosa con el medio ambiente", explica la química.
Sin embargo, gracias a su investigación, esto podría cambiar en el futuro. Tanja Gulder y su equipo han encontrado una forma de clorar compuestos sin utilizar gas cloro, tóxico y perjudicial para el medio ambiente. Para ello se han basado en una enzima conocida desde hace mucho tiempo. Sin embargo, hasta ahora todos los científicos simplemente no se habían fijado en la parte correcta de la enzima. En pocas palabras, la música de la enzima durante la cloración no suena en el punto en el que los expertos realmente esperan que lo haga.
La enzima es la llamada haloperoxidasa dependiente de vanadio, o VHPO para abreviar, que contiene vanadato, una sal del elemento vanadio. "Estas enzimas se encuentran principalmente en las algas azules y pardas y son responsables del típico 'olor a alga marina' cuando las algas yacen en la playa", explica Tanja Gulder. Como todas las enzimas, esta interesante enzima tiene lo que se conoce como centro activo, que reacciona cuando se inicia una reacción catalítica, en el caso de las algas, la bromación. Por lo tanto, la enzima es básicamente también adecuada para su uso en la cloración. Sin embargo, hay que hacer que lo haga, ya que no lo hace de forma natural. "Para conseguirlo, todo el mundo se ha fijado siempre en el centro activo de la enzima de las algas verdeazuladas. Pero nadie ha descubierto aún qué ocurre exactamente. Por eso aún no hemos podido utilizar las VHPO para encontrar alternativas ecológicas a la cloración con cloro gaseoso", explica Tanja Gulder sobre el estado actual de la cuestión.
"Sin embargo, ahora hemos examinado ciertas secuencias proteínicas de estas VHPO con bioinformáticos de la Universidad de Leipzig y hemos descubierto algo completamente nuevo. Curiosamente, los cambios en la molécula no se produjeron en el centro activo cuando intercambiamos aminoácidos en el modelo informático para averiguar cuál era el más adecuado para iniciar la cloración", afirma el científico. En cambio, las estructuras moleculares cambiaron fuera del centro activo, que hasta entonces había sido el centro de atención de científicos de todo el mundo.
"Hasta ahora, simplemente siempre habíamos mirado en el lugar equivocado de la proteína", reconoce Tanja Gulder con sobriedad. "Esto es algo completamente nuevo que nunca habíamos visto antes en esta clase de enzimas", categoriza el descubrimiento, que se ha publicado ahora en la revista de alto nivel Nature Communications. "Quizá sea comparable a un coche al que le cambias el limpiaparabrisas y ahora puede circular a 300 km/h en lugar de a 150 km/h".
Ahora que los expertos saben dónde buscar para iniciar específicamente la cloración de la enzima del alga verde azulada, esto también ofrece la oportunidad de investigar nuevos procesos de cloración respetuosos con el medio ambiente que podrían funcionar sin el uso de gas cloro tóxico. Si, en el futuro, las fábricas químicas de todo el mundo huelen a vacaciones en la playa, sabremos por qué.
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