Imagem ilustrativa da degrada��o de polietileno por microrganismos desenvolvidos pelo grupo de pesquisa. � esquerda, pl�stico-controle, incubado em tamp�o. � direita, o mesmo pl�stico submetido � a��o de microrganismos (imagem: F�bio Squina/Uniso)

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Estudo brasileiro obteve resultados promissores na utiliza��o de microrganismos para a degrada��o de pl�sticos e a produ��o de biopl�sticos, avan�ando tamb�m no entendimento de enzimas e vias bioqu�micas envolvidas no processo. Os detalhes foram descritos no peri�dico Science of The Total Environment.

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Depois da crise clim�tica, a polui��o por pl�sticos tornou-se um dos problemas ambientais mais agudos. Anualmente, cerca de 350 milh�es de toneladas de pl�stico tornam-se res�duos. Desse total, aproximadamente 40% correspondem a embalagens. Esses dados foram levantados pelo banco Credit Suisse e publicados no Brasil pela revista Exame. Segundo a mesma fonte, dos res�duos pl�sticos gerados, 46% s�o destinados a aterros sanit�rios, 17% s�o incinerados e apenas 15% s�o reciclados.

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Al�m de ser quantitativamente pouco relevante, a reciclagem, tal como vem sendo praticada, n�o constitui uma solu��o real para o problema. “Ela n�o resolve porque, em geral, produz pl�sticos com propriedades e aplica��es inferiores, que tamb�m ser�o descartados ao final de sua utiliza��o”, argumenta o pesquisador F�bio Squina, professor da Universidade de Sorocaba (Uniso) e coordenador da pesquisa, que envolveu colaboradores das universidades Estadual de Campinas (Unicamp) e Federal do ABC (UFABC).

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Comunidades microbianas

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A partir de amostras de solo contaminado por pl�sticos, os cientistas desenvolveram comunidades microbianas capazes de degradar materiais como polietileno (PE) e tereftalato de polietileno (PET). A an�lise metagen�mica dessas comunidades identificou novos microrganismos e enzimas associados � degrada��o de pol�meros. Um dos destaques foi o desenvolvimento de uma linhagem de Pseudomonas sp, nomeada BR4, que n�o apenas decomp�e o PET, mas tamb�m produz polihidroxibutirato (PHB), um biopl�stico de alta qualidade. Enriquecido com unidades de hidroxivalerato (HV), esse material apresenta maior flexibilidade e resist�ncia em compara��o ao PHB puro, podendo ser utilizado para a fabrica��o de embalagens sustent�veis e em aplica��es biom�dicas.

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“Para chegar a esse e outros resultados, n�s sequenciamos os genomas de 80 bact�rias presentes nas comunidades microbianas, identificando esp�cies j� descritas na literatura e tamb�m novas, associadas � degrada��o de pol�meros pl�sticos. E avaliamos o potencial gen�tico de cada uma em codificar enzimas envolvidas na degrada��o de pol�meros”, conta Squina.

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Al�m disso, o estudo mapeou transportadores e vias metab�licas envolvidos na degrada��o e assimila��o de pol�meros pl�sticos. “As comunidades microbianas apresentaram caracter�sticas not�veis, degradando pol�meros com base em intera��es cooperativas entre bact�rias e vias bioqu�micas especializadas”, comenta o pesquisador.

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Apoiado pela FAPESP por meio de 13 projetos (15/23279-6, 19/19360-3, 20/11019-8, 21/04254-3, 22/14112-4, 23/04782-5, 23/04828-5, 23/12398-0, 23/04941-6, 23/08832-7, 20/05784-3, 22/05731-2 e 22/08958-8), a pesquisa evidenciou o potencial de abordagens �micas em comunidades microbianas como uma plataforma promissora para a descoberta de enzimas e microrganismos, aplicados � convers�o de pl�sticos de origem f�ssil em biopol�meros. O trabalho tamb�m sugere que plataformas como as utilizadas podem ser empregadas em outros tipos de pl�sticos, ampliando o impacto da tecnologia. “Estamos explorando formas de aprimorar bioquimicamente enzimas e microrganismos para degradar pl�sticos mais resistentes que o PET”, informa Squina.

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E acrescenta que, “al�m de produzir biopl�sticos, os microrganismos podem ser aproveitados para a produ��o de outros compostos qu�micos com aplica��es nas �reas de agricultura, cosm�ticos e ind�stria aliment�cia”. Ressalva, contudo, que mais pesquisas s�o necess�rias para validar essas descobertas em condi��es ambientais reais e para otimizar o desempenho dos microrganismos.

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Um levantamento realizado pelo Programa das Na��es Unidas para o Meio Ambiente (Pnuma) mostrou que o pl�stico representa 85% dos res�duos que chegam aos oceanos. E que os volumes de pl�stico que fluem para o mar dever�o quase triplicar at� 2040, amea�ando todas as esp�cies que dependem do ambiente marinho para viver, desde pl�ncton e moluscos at� aves, tartarugas e mam�feros. Corais, mangues e ervas marinhas tamb�m poder�o ser sufocados por detritos pl�sticos que os impedem de receber oxig�nio e luz. Outro tema emergente � a polui��o por micropl�sticos, que afetam o solo, as �guas e o ar. E se alojam insidiosamente nos �rg�os humanos.

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Enquanto os governos ainda fazem pouco para deter e reverter o processo, a exemplo do que tamb�m ocorre em rela��o � crise clim�tica, a comunidade cient�fica tem-se empenhado em encontrar solu��es. O estudo em pauta � uma contribui��o nesse sentido.

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O artigo Plastic-degrading microbial communities reveal novel microorganisms, pathways, and biocatalysts for polymer degradation and bioplastic production pode ser acessado em: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969724050253?via%3Dihub.