La producción de productos químicos es un negocio engorroso. A menudo, sólo una pequeña parte de lo que realmente se desea se produce en la fábrica. El resto grande es inutilizable, o incluso peor. ¿Ejemplos? El defoliante "Agente Naranja" utilizado por el ejército de los Estados Unidos en la guerra de Vietnam se produjo con mucha prisa. Contenía dioxina como impureza. Como resultado, no solo los árboles en la zona de combate perdieron su follaje, pero los soldados estadounidenses y los civiles vietnamitas también enfermaron de cáncer años después.

También hay ejemplos de la agricultura:En la producción del insecticida lindano, un hexaclorociclohexano (HCH), sólo se produce menos del 15 por ciento de la sustancia deseada; El 85 por ciento del caldo de reacción es un residuo peligroso. En la década de 1950, esta mezcla tóxica todavía se rocía en su totalidad en campos y huertos. Posteriormente, el lindano efectivo se separó y se vendió puro, el resto se vierte en vertederos. Allí, los productos químicos a menudo todavía se encuentran hoy en día. El lindano está prohibido en la UE desde 2007, y no se ha utilizado en Suiza durante algún tiempo.

El hexabromociclodecano retardante de llama (HBCD) también es una mezcla de varias sustancias. Fue inventado en la década de 1970, producido en una escala de varios 10, 000 toneladas por año y se utiliza en paneles de aislamiento de poliestireno para fachadas de casas, en textiles y en plásticos para electrodomésticos. Está prohibido en todo el mundo desde 2014. En Suiza, el plástico que contiene HBCD no se recicla, pero debe ser destruido en la incineración de desechos.

Prohibido internacionalmente

Desde el 2004, el Convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes ha regulado el manejo de estas toxinas ambientales de larga duración (www.fedlex.admin.ch/eli/cc/2004/347/de). Suiza ratificó el acuerdo en 2003, pero todas estas sustancias ya están en el medio ambiente y finamente distribuidas. El HBCD se encuentra en los lodos de depuradora, en pescado, en aire, agua y suelo. En 2004, El Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF) tomó muestras de sangre de once ministros de medio ambiente europeos y tres ministros de salud y detectó HBCD y lindano en la sangre de cada uno de ellos.

Bacterias los rescatadores del suelo

Surge la pregunta:¿Podemos recuperar o desintoxicar los desechos químicos de generaciones pasadas? Afortunadamente, los científicos no están rehuyendo los lugares repugnantes en su búsqueda de soluciones. En 1991, descubrieron tres cepas de bacterias que podrían consumir lindano y sus inútiles hermanos químicos en sitios de desechos químicos en Francia, Japón e India casi simultáneamente:Sphingobium francense, Sphingobium japonicum y Sphingobium indicum. ¿Podrían estos bio-limpiadores digerir también el retardante de llama HBCD y otras toxinas?

El químico de Empa Norbert Heeb y el microbiólogo de Eawag Hans-Peter Kohler, junto con investigadores de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Zurich (ZHAW) y dos institutos indios, ponlos a prueba. Modificaron los genes de las bacterias indias y produjeron enzimas que degradan el HCH en forma pura. Una enzima es una molécula de proteína, un biocatalizador por así decirlo, con que bacteria, pero también otras células vivas, puede acumular o descomponer sustancias químicas. La molécula contaminante HCH se inserta en la enzima como una llave en una cerradura. Luego, parte de la molécula se separa. Los fragmentos ahora inofensivos se liberan de nuevo, y la enzima está lista para absorber la siguiente molécula contaminante.

Las mutaciones abren oportunidades

Junto con la estudiante de pregrado Jasmin Hubeli, Heeb investigó no solo las variantes de enzimas que se encuentran en los vertederos, pero también una enzima obtenida de una cepa bacteriana modificada genéticamente. Aquí, los investigadores habían ampliado deliberadamente el "ojo de la cerradura" para que las moléculas de HBCD más grandes pudieran descomponerse más fácilmente. El resultado:la modificación genética influyó en la tasa, en el que se descompuso el contaminante.

El investigador de Empa, Heeb, tiene esperanzas sobre sus resultados:"Esto significa que ahora tenemos la oportunidad de utilizar métodos biológicos para hacer inofensivas estas toxinas de larga duración producidas por la humanidad y distribuidas en grandes áreas". Todavía queda un largo camino por recorrer, sin embargo. El principio de candado y llave de las enzimas útiles aún debe resolverse con más detalle antes de que las enzimas hechas a medida para las toxinas químicas estén disponibles en el futuro.