Os cientistas criaram um “plástico vivo” que se autodestrói quando o material começa a sofrer erosão, informou o Science Alert.
O novo produto quebra em um mês, em comparação com versões mais tradicionais que levam 55 dias para quebrar nas mesmas condições.
A tecnologia confiável foi inspirada no poder das proteínas que mastigam o plástico. Eles são produzidos naturalmente por um tipo de bactéria descoberta em 2016 em uma instalação de reciclagem no Japão.
Nos anos seguintes, os cientistas descobriram várias outras espécies de bactérias que desenvolveram enzimas para consumir plástico, e estas proteínas naturais inspiraram versões sintéticas que têm ainda mais fome dos nossos resíduos.
Pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências (CAS), liderados pelo biólogo sintético Chenwang Tang, já descobriram como assar esporos bacterianos que secretam essas enzimas na própria estrutura do plástico policaprolactona (PCL).
Dessa forma, quando o plástico começar a se decompor, essas enzimas recém-liberadas poderão terminar o trabalho.
Sendo proteínas grandes e complexas, as enzimas são frequentemente instáveis ou mesmo frágeis. Assim, os pesquisadores inseriram o gene da enzima lipase da bactéria Burkholderia cepacia (BC) no DNA de outro micróbio chamado Bacillus subtilis, que na forma de esporos é resistente a altas temperaturas e pressões.
À medida que a superfície do plástico sofre erosão, os esporos liberados começam a germinar. O crescimento de B. Subtilis expressa então sua cópia da BC-lipase, que começa a degradar quase completamente as moléculas de PCL.
Quando uma segunda lipase produzida pela levedura Candida antarctica foi usada para acelerar o processo, o plástico degradou-se em uma semana, descobriram Tang e seus colegas. Em contraste, os plásticos PCL tradicionais tratados da mesma forma ainda eram retidos após três semanas.
As temperaturas e pressões necessárias para criar PCL não são tão extremas quanto as condições exigidas para outros plásticos. Para testar se outros esporos poderiam sobreviver ao processamento necessário para criar outros plásticos, os cientistas do KAN projetaram as bactérias para expressar marcadores fluorescentes.
Os produtos plásticos testados incluem PBS (succinato de polibutileno), PBAT (adipato-cotereftalato de polibutileno), PLA (ácido polilático), PHA (polihidroxialcanoatos) e até mesmo plástico PET (tereftalato de polietileno), que requer temperaturas de até 300 °C. Quando fisicamente degradados ou fervidos, os plásticos contendo esporos começam a brilhar.
Isto sugere que os esporos sobrevivem ao “processo de cozimento” e libertam o seu conteúdo quando a erosão é desencadeada, tal como planeado.
“Os plásticos vivos permaneceram estáveis quando imersos em refrigerante (Sprite) por 60 dias, sugerindo seu uso potencial em materiais de embalagem”. Os plásticos também são capazes de “desintegrar-se completamente sem adição de antibióticos, o que destaca a resiliência do sistema”, explicou a equipe.
Embora a pesquisa seja apenas uma prova de conceito, é uma solução intrigante para o crescente problema da poluição plástica.
Nas últimas duas décadas, a produção de plástico duplicou, mas, ao mesmo tempo, está a tornar-se cada vez mais claro o tamanho do problema que os produtos de plástico representam para o ambiente.
A equipe KAN espera que um dia sua nova técnica inspire materiais sustentáveis e biodegradáveis que não poluem nosso planeta durante séculos após apenas um uso.
Fonte: BGNES
