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Investigación científica en Chile
El krill llega a la lavadora
Un grupo de investigadores de la Universidad de Chile, liderados por el doctor Juan Asenjo, descubrió una enzima "devora-suciedad" en las entrañas del krill, un diminuto habitante de los mares australes. La enzima de este pequeño crustáceo, del que se alimenta la ballena, ahorrará energía al mundo para lavar la ropa.

24 de Marzo de 2003
Fuente: El Mercurio

Un grupo de investigadores de la Universidad de Chile, liderados por el doctor Juan Asenjo, descubrió una enzima "devora-suciedad" en las entrañas del krill, un diminuto habitante de los mares australes.

La idea no es nueva. Hace 80 años el químico alemán Otto Rohm encontró un enzima parecida en el estómago de los cerdos, que es la base de los detergentes actuales. Ahora conocemos a esa enzima por nombres de fantasías como los "biosolves". Pero la investigación chilena tiene repercusiones insospechadas. Las enzimas de los detergentes actuales comienzan a trabajar cuando el agua bordea los 50 grados; la que hallaron los chilenos lo hace a los 20. Si calculamos que en Chile se lava ropa un millón de veces al día y en promedio se usan 20 litros de agua, es sorprendente la cantidad de energía que se ahorraría evitando calentar el agua. El impacto podría ser enorme a nivel mundial.

Los investigadores se encuentran secuenciando el código genético de la juanasa - nombre en honor a Asenjo- . Con ello, lograrán producirla en los laboratorios usando un método similar a la fermentación de la levadura. De otra manera sería imposible obtener un producto comercial, ya que son necesarios 2,4 kilos de krill para lograr apenas 4,7 ml de juanasa.

En un futuro no muy lejano, la juanasa estaría dando vueltas en nuestras lavadoras, comiendo suciedad.

El krill permitirá lavar en agua a 20º

Hace casi 80 años el químico alemán Otto Rohm protagonizó la revolución de los detergentes, gracias al chancho. Descubrió que las enzimas de su páncreas eran excelentes para sacar las manchas. Desde entonces, estos productos llevan entre sus componentes distintas enzimas para eliminar todo tipo de suciedad.

Ahora estamos a punto de protagonizar otra revolución. Pero en Chile.

Aún con todo el desarrollo de los detergentes, éstos, para ser efectivos, necesitan trabajar con agua caliente. Sin embrago, gracias a un grupo de investigadores de la Universidad de Chile, esto está en vías de cambiar, ya que encontraron en el estómago del krill una enzima que trabaja a sólo 20ºC.

Si en nuestro país se lava ropa un millón de veces al día y, en promedio, cada lavado requiere 20 litros de agua a 50ºC, el hallazgo podría reducir a la mitad la energía que se gasta para calentar toda esa agua.

Come mugre

En el Centro de Ingeniería Bioquímica y Biotecnología de la Universidad de Chile, CIBYB, - perteneciente a la Iniciativa Científica Milenio que dirige el doctor Juan Asenjo - , generaron este proyecto de innovación práctica que tendría más posibilidades de conseguir financiamiento a través del Fondef (Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico).

El tema surgió espontáneamente. En su paso por EE.UU. e Inglaterra, Asenjo trabajó con proteínas. Con la idea de buscar enzimas (un tipo de proteínas) que puedan trabajar a bajas temperaturas, el krill de los mares australes apareció como una visión.

Encontramos patentes de unos noruegos sobre el krill. Habían encontrado en su estómago enzimas que tenían alta actividad a baja temperatura, comenta el investigador.

Como nadie había purificado estas proteínas pensamos investigarlas para ver cuán buenas eran, prosigue. Buscaban determinar su capacidad de trabajo.

La actividad específica es lo esencial de una proteína, cuán activa es por cada gramo de ella. Se puede necesitar un miligramo, un gramo o un kilo para conseguir algo. Pero si sólo necesito un miligramo, la proteína es mucho más activa y efectiva que otras, explica Asenjo.

El grupo de investigadores se sumergió en el estómago del krill, diminuto crustáceo de color rojo pálido con puntos negros por ojos.

Fraccionaron el contenido del estómago y sus enzimas. En cada pedazo buscaron actividad a 20º C.

Luego de un año y medio dieron con una enzima, una proteasa o devoradora de proteínas.

Esencialmente encontramos cuatro enzimas, pero había una que era la proteasa 'top'. Tenía una alta actividad específica a 20º C, era la pieza clave, relata entusiasta Asenjo.

Juan Asenjo, el líder de la investigación, junto al krill que provee la enzima para bajar temperaturas en lavado de ropa.

Pero en un segundo su cara y su voz se acholan cuando confiesa que la súper enzima fue bautizada por el resto del equipo como juanasa (aludiendo a su nombre de pila).

En el mundo casi no hay enzimas con estas características. Lo usual es tomar una proteasa y modificarla para bajar la temperatura de actividad óptima, comenta Asenjo.

Pero ya la tenían. Ganaron un segundo proyecto Fondef, para leer el ADN de la juanasa y así patentarla internacionalmente, clonarla y, finalmente, venderla a la industria mundial de productores de enzimas y detergentes.

Clonando la juanasa

Como de cada 2,4 kg de krill sólo se puede obtener 4,7 ml de juanasa la única vía de producción es clonarla para hacerla crecer en levadura, tal como se hace con la mayoría de las proteínas recombinantes como la insulina, explicita Asenjo.

El primer paso es leer su ADN. Luego de dar con el krill que habita en los mares australes, el grupo pensó que había superado lo peor.

Pero se dieron cuenta de que la juanasa llegaba intacta pero no así su material genético. El ADN degradado no sirve para secuenciar. En- tonces, en una operación comando dos integrantes del equipo, los doctores Humberto Díaz y Fernando Reyes viajaron a la Antártica con un termo de nitrógeno líquido para congelar krill, a 196º C, inmediatamente después de ser extraído. Así salvarían sus genes.

Hasta el momento llevan alrededor de un tercio del ADN secuenciado y esperan lograr el 100% en un par de meses.

Logrado esto vendrá la aparición en sociedad; la patente. Entramos a bases de datos internacionales y nos dimos cuenta de que nadie había encontrado esa proteína antes, por lo que podemos sacar una patente internacional y ahí ofrecer un paquete tecnológico a grandes empresas mundiales, cuenta el investigador.

La subdirectora del proyecto, la doctora Barbara Andrews, asegura que hoy existe una necesidad de lavar la ropa con agua fría para evitar la tremenda pérdida de energía que se produce al calentar el agua.

Esta cierta de que no existe en el mercado de los detergentes una fórmula mejor que la que se obtendrá a partir de la juanasa.

Evolución artificial

El equipo está aplicando ingeniería de proteínas. Una vez que tenemos la secuencia de una proteína se hacen modificaciones para mejorarle la actividad, para hacer una súper enzima, explica Asenjo.

Hay dos formas de realizarlo. Una es teniendo modelos de la estructura tridimensional, así se sabe dónde está el sitio activo y se cambian aminoácidos que a otras proteínas las hace funcionar mejor.

Una segunda posibilidad es la mutagénesis al azar o evolución acelerada. Se toma una proteína que tiene unos 300 aminoácidos y se hace una copia de su ADN. En el proceso se le introduce un error; se mete un aminoácido cambiado al azar. Este sistema de evolución artificial crea muchas variantes donde de dos mil o tres mil proteínas cambiadas una es mejor, otras son peores y a otras no les pasa nada.

La mejor es sometida nuevamente a copias erradas y prosigue la selección.

Proyecto genoma antártico

El viaje a la base antártica no sólo sirvió para traer kril, sino para extraer bacterias y líquenes. En febrero, Fernando Reyes y Humberto Díaz iniciaron el proyecto de reconocer la variedad genética del continente blanco.

La vida que se desarrolla a baja temperatura es la fuente de nuevos descubrimientos para optimizar detergentes, mejorar tratamientos médicos y más. Por ejemplo, una bacteria con capacidad de degradar hidrocarburos a bajas temperaturas podría emplearse en derrames de petróleo en faenas mineras.

Díaz cree trascendente para el desarrollo de la ciencia en Chile aprovechar los 4.500 km de costa que tenemos. Cuenta que Francia ya está interesada en la investigación que ellos realizan.

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