Voltando ao tema “Lixo e Luxo” fiz uma pesquisa superficial para avaliar os avanços no tema mencionado que explora as possibilidades da degradação dos RSU´s, mais precisamente a degradação dos plásticos. Os recursos utilizados na busca, o Deep Seek e a revista Nature, são transcritos aqui diretamente, já que não ofende qualquer direito de reprodução, pois é matéria que não domino. Entretanto apresentar o resultado das pesquisas sobre microorganismos degradantes serve para reforçar a necessidade de investimento, já que obtivemos sucesso com uma das vertentes da solução do problema, a produção de plástico biodegradável a partir do bagaço de cana. 1
Há diversos microorganismos (bactérias, fungos e enzimas microbianas) capazes de degradar plásticos, principalmente os derivados de petróleo, como poliuretano (PUR), polietileno (PE), poliestireno (PS) e tereftalato de polietileno (PET).
Abaixo está uma síntese extraída do “DeepSeek” dos principais microorganismos estudados e suas fontes:
1. Bactérias
a) Ideonella sakaiensis
- Plástico degradado: PET (garrafas plásticas).
- Mecanismo: Produz duas enzimas (PETase e MHETase) que quebram o PET em ácido tereftálico e etilenoglicol.
- Fonte: Yoshida et al. (2016), Science
(DOI: 0.1126/science.aad6359](https://doi.org/10.1126/science.aad6359)).
b) Pseudomonas sp. e Bacillus sp.
- Plásticos degradados: PE e PS.
- Mecanismo: Oxidam plásticos em condições específicas (como alta temperatura).
- Fonte: Urbanek et al. (2018), Journal of Environmental Management
[DOI: 0.1016/j.jenvman.2017.12.060](https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.12.060)).
c) Rhodococcus ruber
- Plástico degradado: PE (filmes plásticos).
- Mecanismo: Forma biofilmes e degrada PE em CO₂ e biomassa.
- Fonte: Sivan et al. (2006), Environmental Microbiology
([DOI: 10.1111/j.1462-2920.2006.01186.x](https://doi.org/10.1111/j.1462-2920.2006.01186.x)).
2. Fungos
a) Aspergillus tubingensis
- Plástico degradado: PUR e PE.
- Mecanismo: Enzimas como lipases e esterases quebram ligações químicas.
- Fonte: Khan et al. (2017), Environmental Pollution
([DOI: 10.1016/j.envpol.2017.03.012](https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.03.012)).
b) Fusarium solani
- Plástico degradado: PET.
- Mecanismo: Produz cutinases que hidrolisam o PET.
- Fonte: Ronkvist et al. (2009), Macromolecules
([DOI: 10.1021/ma8014578](https://doi.org/10.1021/ma8014578)).
c) Zalerion maritimum
- Plástico degradado: PE (em ambientes marinhos).
- Fonte: Paço et al. (2017), Science of The Total Environment
([DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.02.165](https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.02.165)).
3. Consórcios Microbianos
Misturas de bactérias e fungos podem melhorar a degradação:
-Exemplo: Bacillus + Aspergillus aumentam eficiência no PE.
- Fonte: Wilkes & Aristilde (2017), Microbial Biotechnology
([DOI: 10.1111/1751-7915.12710](https://doi.org/10.1111/1751-7915.12710)).
Desafios e Limitações
- Velocidade lenta: Degradação natural pode levar meses/anos.
- Condições controladas: Muitos estudos são “in vitro” (não em larga escala).
- Subprodutos tóxicos: Alguns plásticos liberam microplásticos ou compostos nocivos.
Fontes Adicionais para Consulta
- Revisão sobre enzimas PET-degradantes: Tournier et al. (2020),
Nature ([DOI: 10.1038/s41586-020-2149-4](https://doi.org/10.1038/s41586-020-2149-4)).
- Banco de dados de enzimas plástico-degradantes: [PETase Database](https://petasedb.org).
Esses microorganismos têm potencial para biorremediação e reciclagem, mas ainda são necessários avanços em engenharia metabólica e otimização de processos.
Estimativas atuais sugerem que, dos 359 milhões de toneladas de plásticos produzidos anualmente em todo o mundo 150–200 milhões de toneladas se acumulam em aterros sanitários ou no ambiente natural. O poli(tereftalato de etileno) (PET) é o plástico poliéster mais abundante, com quase 70 milhões de toneladas fabricadas anualmente em todo o mundo para uso em têxteis e embalagens.
O principal processo de reciclagem do PET, por meios termomecânicos, resulta na perda de propriedades mecânicas.
Consequentemente, a síntese de novo é preferida e os resíduos de PET continuam a se acumular. Com uma alta proporção de unidades de tereftalato aromático — que reduzem a mobilidade da cadeia — o PET é um poliéster extremamente difícil de hidrolisar.
Aqui, descrevemos uma hidrolase de PET aprimorada que, em última análise, atinge, ao longo de 10 horas, um mínimo de 90% de despolimerização do PET em monômeros, com uma produtividade de 16,7 gramas de tereftalato por litro por hora (200 gramas por quilograma de suspensão de PET, com uma concentração de enzima de 3 miligramas por grama de PET). Essa enzima otimizada e altamente eficiente supera todas as hidrolases de PET relatadas até o momento, incluindo uma enzima da bactéria Ideonella sakaiensis cepa 201-F6 (mesmo auxiliada por uma enzima secundária e variantes aprimoradas relacionadas que têm atraído interesse recentemente. Também mostramos que o PET reciclado biologicamente, exibindo as mesmas propriedades do PET petroquímico, pode ser produzido a partir de resíduos de PET despolimerizados enzimaticamente, antes de ser processado em garrafas, contribuindo assim para o conceito de uma economia circular do PET.
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2149-4
1 https://www.novacana.com/noticias/pesquisadores-usp-sao-carlos-criam-plastico-bagaco-cana-de-acucar-061020
Nenhum comentário:
Postar um comentário