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Como cientistas desenvolveram uma nova enzima capaz de decompor plástico

Pesquisa se baseia em enzima descrita em estudo de 2016 por cientistas japoneses com bactérias que se alimentam de PET

 

Utilizado em larga escala desde os anos 1950, o plástico se tornou um material barato e abundante em economias globalizadas, na forma de sacolas plásticas, peças de eletrodomésticos, embalagens para alimentos, copos descartáveis, pneus e muitos outros usos.

O material é produzido a partir de combustíveis fósseis, como petróleo, gás natural ou carvão mineral, extraídos do fundo da terra. Sob a superfície vivem poucos fungos e bactérias capazes de digeri-lo, por isso a maior parte do plástico atirado sobre os continentes e oceanos continua lá.

Conforme a produção anual aumenta, aumenta também o ritmo de acúmulo na natureza, o que constitui um problema ambiental de difícil solução.

Em 2016, no entanto, cientistas japoneses encontraram, após vasculhar centenas de amostras de material descartado, uma espécie de bactéria capaz de digerir plásticos do tipo polietileno tereftalato, ou PET, em até seis semanas. O microorganismo tem o nome científico Ideonella sakaiensis 201-F6 e usa o material como fonte de carbono e energia.

Em um novo artigo, publicado em 17 de abril de 2018 na revista acadêmica Pnas (Proceedings of the National Academy of Sciences), cientistas afirmam que foram capazes de alterar a substância produzida pela bactéria, obtendo uma outra enzima. Após testes, eles constataram que essa enzima tem capacidade de degradar plástico mais rapidamente.

A pesquisa contou com cientistas de instituições americanas, britânicas, e com um brasileiro ligado ao Instituto de Química da Universidade de Campinas, Rodrigo Silveira.

Quais expectativas a pesquisa levanta

Os cientistas também descobriram que a enzima PETase, alterada ou não, é capaz de degradar um outro tipo de plástico, o polietileno-2,5-furanodicarboxilato, ou PEF. Por isso, o trabalho levanta expectativas sobre o desenvolvimento de um processo que viabilizaria a decomposição do plástico em larga escala.

“Podem ser usadas para guiar a continuidade da engenharia de proteínas para efetivamente despolimerizar PET e outros polímeros sintéticos, criando, dessa forma, uma estratégia biotecnológica para ajudar a remediar o flagelo da acumulação do plástico na natureza”

Trabalho “Caracterização e engenharia de uma poliesterase aromática capaz de degradar plástico”, publicado em abril de 2018 na Pnas

O trabalho aponta, no entanto, que a enzima não é capaz de digerir determinados tipos de poliésteres. A substância começa a decompor o plástico após o período de alguns dias, mas, de acordo com os pesquisadores, é possível que novas alterações levem a uma enzima com capacidade ainda maior de decompor o plástico.

Um método de reciclagem superior

A decomposição não significa, no entanto, que o material desaparece da superfície do planeta.

Em entrevista ao jornal britânico The Guardian, John McGeehan, pesquisador da Universidade de Portsmouth, no Reino Unido, que liderou a pesquisa, afirma que a expectativa é “usar essa enzima para transformar o plástico em seus componentes originais, de forma que possamos literalmente reciclá-lo de volta ao plástico”.

No trabalho, os pesquisadores ressaltam que, atualmente, os métodos usados para reciclagem da PET fazem com que perca “propriedades materiais e, logo, valor intrínseco”.

Os métodos atuais não decompõem o material quimicamente, mas sim com métodos mecânicos. O plástico se transforma em fibras opacas, que podem ser usadas em roupas, ou tapetes, por exemplo, mas não em novas garrafas, como o PET é utilizado primariamente.

De acordo com a reportagem do Guardian, um próximo passo estudado para fazer com que a enzima passe a ser usada em um processo de decomposição industrial pode ser transplantá-la em bactérias que sobrevivem a mais de 70ºC.

A partir dessa temperatura, o PET passa do estado duro para o viscoso, o que poderia contribuir para aumentar a velocidade de degradação em várias vezes.

Mesmo se toda essa tecnologia fosse obtida, no entanto, a reciclagem ainda contaria com outro obstáculo: os combustíveis fósseis são matérias-primas extremamente baratas, por isso é possível que, mesmo com a possibilidade de reciclar o PET mantendo todas as suas propriedades, produzir o plástico do zero continuaria sendo mais barato.

McGeehan afirma, no entanto, que a reciclagem vem ganhando apoio político. “Eu acredito que há um incentivo público: a percepção [sobre o plástico] está mudando tanto que as companhias estão começando a pensar em como podem reciclar o PET adequadamente.”

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