Diseño racional de biocatalizadores bacterianos para la eliminación y valorización de plastificantes

Los ésteres de ftalatos (PAEs) son derivados esterificados del ácido o-ftálico (PA) y los plastificantes más utilizados en la actualidad. Dado que se unen de manera no covalente a los plásticos, difunden fácilmente al medio ambiente y representan uno de los contaminantes orgánicos emergentes más frecuentes debido a sus distintos efectos tóxicos para la vida. La degradación bacteriana de PAEs se presenta como una de las estrategias más prometedoras para su eliminación. Las rutas catabólicas de los PAEs comprenden un metabolismo periférico que transforma el PAE en PA (y el correspondiente alcohol) y metabolismo central para la mineralización del PA (1). En trabajos previos se caracterizó el metabolismo central (transporte y degradación del PA vía benzoil-CoA), y se demostró la posibilidad de reconducir el flujo de carbono hacia la producción de bioplásticos (polihidroxibutirato, PHB) (2). En este trabajo se aborda el metabolismo periférico de un PAE altamente utilizado, di-n-butilftalato (DBP), mediante el diseño de una ruta sintética que expresa esterasas específicas de DBP y su implantación en biocatalizadores optimizados para la conversión de PA en PHB. Con este fin, se han desarrollado cassettes recombinantes que expresan distintas esterasas con elevada actividad hidrolítica frente a distintos PAEs (3,4) y otras todavía sin caracterizar como EstB de Halomonas sp.ATBC28 (5). Ensayos bioquímicos de la enzima EstB revelan que se trata de una diesterasa muy activa capaz de generar mono-n-butil-ftalato (MBP) como producto final. La utilización de enzimas con doble actividad (di y mono-esterasa) o la combinación de EstB con monoesterasas que convierten MBP en PA son dos estrategias alternativas que se están analizando con el objetivo de diseñar la ruta periférica más eficiente y versátil (amplio rango de sustratos PAEs) posible para el desarrollo de biocatalizadores recombinantes que faciliten la conversión de PAEs en PHB.