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Plásticos: Para produzir ou dar sumiço, chame as bactérias

Bactéria que produz plástico e bactéria que come plástico
Rotas biotecnológicas podem fabricar bioplásticos - e depois sumir com eles, degradando-os completamente. [Imagem: RCGI]

Bactéria que produz plástico

Pesquisadores da USP encontraram uma bactéria capaz de produzir um biopolímero - um polímero, ou plástico, produzido por um processo biotecnológico.

A Methylobacterium rhodesianum, que transforma o metano em um tipo de polímero ainda não caracterizado, foi identificada nas águas turvas e poluídas do Sistema Estuarino de Santos, no litoral de São Paulo.

A equipe também encontrou a Methylobacterium extorquens, que já se sabia ser produtora de PHB, ou polihidroxibutirato, um polímero da família dos polihidroxialcanoatos (PHA) com características físicas e mecânicas semelhantes às de resinas sintéticas como o polipropileno.

"Ainda não caracterizamos o polímero produzido pela bactéria, mas nossas análises indicam que é bem diferente dos relatados na literatura científica," disse Elen Aquino Perpétuo, coordenadora do projeto. "A ideia da nossa pesquisa é utilizar um substrato mais barato do que o açúcar - neste caso, o metano e o metanol - para produzir o PHB e viabilizar comercialmente sua produção por uma rota biológica."

Os pesquisadores também constataram que essas bactérias isoladas de sistemas naturais produzem mais polímero que as cepas comerciais, cultivadas em laboratório, como as dos gêneros Methylobacter sp. e Methylocystis sp. Sem controlar parâmetros como temperatura, pH e agitação, a Methylobacterium extorquens isolada do ambiente marinho, por exemplo, acumula 30% de seu peso seco em polímero.

Além de caracterizar o polímero produzido pela Methylobacterium rhodesianum, os pesquisadores pretendem avaliar agora se ela é economicamente viável para produzir um biopolímero. Para que a rota biológica seja viável economicamente, a bactéria tem que ser capaz de acumular 60% de seu peso seco em polímero. Esse cálculo é feito levando-se em conta a produção de PHB a partir do açúcar, explicou Elen.

Bactéria que produz plástico e bactéria que come plástico
Em apenas 10 minutos, a bactéria se alimenta do plástico como se ele fosse uma folha. [Imagem: Bombelli/Howe/Bertocchini]

Bactéria que come plástico

Uma equipe da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, por sua vez, fez uma descoberta na rota contrária: a degradação dos plásticos.

Eles descobriram um processo de degradação natural de polímeros associado com a lagarta da mariposa Galleria mellonella, mas tudo indica que são as bactérias presentes na lagarta que são as responsáveis pelo mecanismo.

Tudo ocorreu por acaso, quando Federica Bertocchini estava retirando as lagartas, que atacam colmeias de abelhas melíferas, comendo a cera produzida pelos insetos - a cera é um tipo de biopolímero. Depois de reuni-las em um saco plástico, a pesquisadora notou que elas logo começaram a escapar simplesmente destruindo a sacola plástica.

Os furos começaram a aparecer em 40 minutos. Ao realizar experimentos cuidadosos, a equipe constatou que, em 12 horas, houve uma redução da massa do plástico de 92 miligramas (mg) - muito mais do que os 0,13 mg já constatados por pesquisas anteriores envolvendo a ação de bactérias.

"A lagarta produz algo que quebra as ligações químicas, talvez em suas glândulas salivares ou uma bactéria simbiótica em seu intestino. O próximo passo para nós será tentar identificar os processos moleculares nesta reação e ver se podemos isolar a enzima responsável," disse o professor Paolo Bombelli.

No ano passado, pesquisadores brasileiros já haviam identificado uma bactéria que come PET.

Bibliografia:

Polyethylene bio-degradation by caterpillars of the wax moth Galleria mellonella
Paolo Bombelli, Christopher J. Howe, Federica Bertocchini
Current Biology
Vol.: 27, Issue 8, pR292-R293
DOI: 10.1016/j.cub.2017.02.060




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