Ayer los químicos eran agresivos, hoy son las enzimas

Atrás han quedado los contaminantes que se usaban en la sociedad contemporánea, los pesticidas y fertilizantes que perjudican el suelo, los detergentes que infectan las aguas, la agricultura que daña los suelos o los combustibles fósiles que contribuyen a calentar el planeta.

Al igual que en el famoso videojuego “Pacman”, en el que un disco amarillo persigue a cuatro fantasmas, las enzimas pueden ser diseñadas de forma técnica para desencadenar reacciones químicas que maten a las plagas de las plantas en los campos, a las partículas de suciedad de la ropa o a las bacterias que provocan el mal aliento.

Estas enzimas técnicas se producen a través de microbios genéticamente optimizados, en un contexto en el que la propia naturaleza proporciona el modelo. Las empresas especializadas en biotecnología buscan localizar las secuencias genéticas responsables de esta bacteria, así como los hongos que, de forma natural, producen enzimas. Estas se extraen e insertan en otros microbios que, después, se convierten en “fábricas” para enzimas y aplicaciones muy específicas.

Las enzimas ayudan a salvar el agua y aceleran la producción de biocombustible

Producidas en masa a través de este proceso, las enzimas pueden añadirse, por ejemplo, a los procesos de lavado durante la producción textil, lo que supondría una reducción del consumo de agua, a la par que daría al tejido un aspecto de lavado en piedra. De forma similar, las enzimas producen cuero suave de forma respetuosa con el medio ambiente, pues reducen hasta un 40% la cantidad de sulfuro de hidrógeno utilizado en el curtido de pieles. Asimismo, las enzimas también aceleran la conversión de desechos de plantas en biocombustible, a la par que ayudan a los animales de granja a expulsar la menor cantidad de alimento posible.

En este sentido, sus capacidades universales son necesarias como catalizadores para los procesos biológicos de todo tipo, pues las aspiraciones del mundo están creciendo cada vez más. Así, en 2050 ya no va a haber 7.700 millones de personas en el mundo, sino más de 9.000 millones mientras que, al mismo tiempo, la cantidad de superficie que se dedicará a la agricultura se va a ver reducida. Un informe del Ministerio Federal de Alimentación y Agricultura de Alemania estima que cada año se pierden cerca de 12 millones de hectáreas de tierras de cultivo en todo el mundo debido al sobrepastoreo, a una excesiva fertilización y a una irrigación incompleta. Si esta tendencia continúa, las cosechas globales podrían reducirse hasta un 12% en los próximos 25 años mientras que, en la otra cara, la población sigue aumentando. 

El uso intensivo de fertilizantes y el exceso de metano de la ganadería podría ser cosa del pasado 

Asimismo, la agricultura genera en torno a un 14% de los gases de efecto invernadero emitidos en todo el mundo. El dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso se producen, de este modo, por los desechos del ganado y por los procesos agrícolas como la fertilización y el cultivo de arroz. Para llevar un alimento del campo a la mesa hay un proceso: un kilogramo de pan genera 720 gramos de dióxido de carbono, mientras que, para un kilogramo de ternera, esta cifra se mueve en torno a 13.300 gramos.

Sin embargo, las enzimas técnicas pueden mantener los suelos fértiles a largo plazo sin necesidad de fertilizantes y reducir los gases de efecto invernadero emitidos por el ganado cuando se les da alimento. Ambos factores son cruciales para nuestra futura subsistencia. 

Por su parte, para aquellos productores especializados de enzimas, un reto esencial será gestionar de manera precisa la integración de biocatalizadores en los procesos de producción de sus clientes. Esto se debe a que el medio ambiente debe ajustarse de forma óptima para el uso industrial de las enzimas. Así, los nutrientes, los niveles de pH, la temperatura y la ventilación deben ser correctas, pues solo así las sustancias bioquímicas podrán alcanzar su máximo potencial. En este punto es donde entra en juego otro avance tecnológico: la digitalización. La digitalización es la única manera de asegurar que los procesos de control son suficientemente precisos para permitir que las enzimas trabajen de la forma más efectiva posible.