Os cientistas anunciaram mais uma vez uma nova forma de decomposição de plástico

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 16:14

Cientistas encontraram acidentalmente uma substância que se decompõe o plástico em poucos dias. Eles planejam concentrar seus esforços em melhorias adicionais - eles já têm ideias sobre como acelerar a decomposição por um fator de 100.

Os cientistas criaram uma enzima que pode destruir o plástico e funciona especialmente bem com garrafas de plástico. Essa conquista ajudará a combater a enorme quantidade de plástico que polui o planeta. Eles relataram os resultados na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Em 2016, bactérias capazes de absorver plástico foram encontradas em um aterro sanitário no Japão. O processo, que geralmente leva séculos, demorou alguns dias. Agora os cientistas conseguiram determinar a estrutura da enzima que usam para isso e sintetizá-la. Quando a equipe testou a enzima, descobriu-se que era capaz de lidar com o tereftalato de polietileno (PET) usado em garrafas de bebidas ainda melhor do que o original.

“Descobrimos que melhoramos a enzima. Ficamos um pouco chocados”, disse o professor John McGehan, da University of Portsmouth, no Reino Unido. "Esta é uma descoberta real."

Com isso, os pesquisadores esperam poder melhorá-lo, tornando-o ainda mais rápido.

“Esperamos usar essa enzima para quebrar o plástico em seus constituintes e depois usá-los novamente para fazer plástico. Isso significa que não haverá mais óleo a ser produzido e que a quantidade de plástico no meio ambiente pode ser reduzida”, observa McGeehan.

Cerca de um milhão de garrafas de plástico são vendidas a cada minuto no mundo. Apenas 14% deles são processados. Muitos dos demais acabam nos oceanos, poluindo até os cantos mais remotos, prejudicando a vida marinha e - potencialmente - os consumidores de frutos do mar.

“O plástico é extremamente resistente à degradação”, explica McGehan.

Hoje, as garrafas recicladas são usadas para produzir fibras opacas que se tornam materiais para roupas e tapetes. Mas, graças ao uso de uma enzima, eles podem ser usados para fazer novas garrafas de plástico, eliminando a necessidade de produzir mais plástico.

“Temos que conviver com o fato de que o petróleo custa pouco, e é por isso que a produção de PET é barata”, disse McGehan. "É mais fácil para os fabricantes criar mais plástico do que tentar reciclá-lo."

Para começar, os pesquisadores identificaram a estrutura de uma enzima produzida por bactérias japonesas. Para isso, eles usaram o síncrotron Diamond, que é capaz de produzir raios X poderosos, o que permite ver a estrutura de átomos individuais. Verificou-se que a enzima é semelhante à que as bactérias costumam usar para quebrar o polímero natural da cutina, a cera que costuma cobrir a casca da fruta. A manipulação da enzima durante o estudo de seu trabalho resultou inadvertidamente em uma melhoria em sua capacidade de degradar o plástico.

"É uma melhoria modesta de 20%, mas esse não é o ponto", diz McGehan. - O que aconteceu mostra que a enzima ainda não foi otimizada. Isso nos dá a oportunidade de usar todas as tecnologias que foram usadas no desenvolvimento de outras enzimas ao longo dos anos e criar uma enzima que funciona ultra-rápido.”

Uma das melhorias possíveis é transplantar a enzima para bactérias extremófilas que podem suportar temperaturas acima de 70 ° C - ela derrete o PET e, na forma fundida, se decompõe de 10 a 100 vezes mais rápido. Certos fungos também podem contribuir para a degradação do plástico, mas as bactérias são mais fáceis de usar para fins industriais.

As bactérias que estão evoluindo atualmente no meio ambiente podem ser usadas para matar outros tipos de plástico, disse McGehan. Embora a maior parte do plástico esteja no oceano, os pesquisadores esperam que seja possível transportar bactérias comedoras de plástico para essas pilhas de detritos.

“Acho que é um trabalho muito interessante que mostra que há potencial para o uso de enzimas para combater o problema crescente de resíduos”, disse o químico Oliver Jones. “As enzimas não são tóxicas, são biodegradáveis e podem ser obtidas com a ajuda de microorganismos em grandes quantidades”.

As larvas da traça-cera podem competir com as bactérias - recentemente foi demonstrado que elas são capazes de absorver plástico a uma taxa impressionante. A descoberta foi feita por acaso - uma das pesquisadoras, Federica Bertochini, apicultora amadora, estava empenhada na remoção de parasitas do favo de mel de suas colmeias. Bertochini colocou temporariamente as lagartas extraídas em um saco de lixo comum e depois de um tempo descobriu que não havia larvas.

Bertochini, pesquisador do Instituto Espanhol de Biomedicina e Biotecnologia, se interessou pelo fenômeno e fez um experimento científico com bioquímicos de Cambridge. Cerca de cem larvas foram retiradas, colocadas em um saco plástico comum comprado em uma loja britânica e aguardado que os buracos aparecessem. Acontece que cem lagartas são capazes de lidar com 92 mg de polietileno em 12 horas.