Um estudo publicado recentemente na revista científica ACS Applied Polymer Materials descreve plásticos vivos produzidos com esporos bacterianos e duas enzimas cooperativas, capazes de degradar completamente a policaprolactona em seis dias, sem formação de microplásticos.
A abordagem poderá contribuir para o desenvolvimento de materiais de curta duração com decomposição programada.
Os plásticos vivos programados por microrganismos geneticamente modificados abriram uma nova frente no combate aos resíduos de utilização única ao demonstrarem uma degradação completa em apenas seis dias, sem gerar microplásticos.
A investigação mostra que estes materiais podem ser concebidos para se decompor sob condições específicas, recorrendo a duas estirpes bacterianas cooperantes e a enzimas que degradam o polímero em diferentes etapas.
Plásticos vivos alteram o ciclo de vida dos resíduos
A pesquisa parte de um problema amplamente reconhecido: muitos produtos plásticos são utilizados durante um curto período de tempo, mas permanecem no ambiente durante décadas ou mesmo séculos. A equipa procurou integrar o processo de degradação no próprio ciclo de vida do material.
A investigação mostra que estes materiais podem ser concebidos para se decompor sob condições específicas, recorrendo a duas estirpes bacterianas cooperantes e a enzimas que degradam o polímero em diferentes etapas
Segundo Zhuojun Dai, autor correspondente do estudo, a persistência dos plásticos convencionais durante centenas de anos levou os investigadores a colocar uma questão fundamental: seria possível programar um material para se decompor quando deixasse de ser necessário?
Duas enzimas aceleram a decomposição
Para testar esta hipótese, Zhuojun Dai, Jin Geng, Dianpeng Qi e os seus colegas modificaram geneticamente a bactéria Bacillus subtilis para produzir duas enzimas capazes de degradar polímeros. Estas actuam de forma sequencial: a primeira divide as longas cadeias poliméricas e a segunda quebra os fragmentos menores em monómeros.
Os investigadores combinaram esporos dormentes de Bacillus subtilis com policaprolactona, um polímero utilizado na impressão tridimensional (3D) e em determinados tipos de suturas cirúrgicas.
O plástico vivo manteve propriedades mecânicas semelhantes às dos filmes convencionais produzidos com este material.
Quando exposto a um meio nutritivo aquecido a 50 ºC, o sistema foi activado. Os esporos despertaram e degradaram completamente o plástico até aos seus componentes básicos em apenas seis dias, sem gerar partículas microplásticas.
Os investigadores combinaram esporos dormentes de Bacillus subtilis com policaprolactona, um polímero utilizado na impressão tridimensional (3D) e em determinados tipos de suturas cirúrgicas
A equipa desenvolveu igualmente um eléctrodo vestível utilizando o plástico vivo. O dispositivo funcionou como previsto e degradou-se totalmente ao fim de duas semanas, demonstrando o potencial prático desta tecnologia.
O próximo passo será desenvolver um mecanismo que permita activar os esporos em ambientes aquáticos, onde se acumula uma grande parte da poluição por plásticos.
Embora o estudo tenha utilizado um polímero específico, os investigadores acreditam que a estratégia poderá ser adaptada a outros tipos de plástico.
O trabalho recebeu financiamento de vários programas e fundações chinesas, incluindo o Programa Nacional de Investigação e Desenvolvimento Estratégico da China, a Fundação Nacional de Ciências Naturais da China e diversas iniciativas científicas das províncias de Guangdong e da cidade de Shenzhen.
Fonte: Click Petróleo e Gás
