Cientistas conseguiram, pela primeira vez, produzir plásticos termicamente estáveis semelhantes ao poliestireno e ao PET usando bactérias, um avanço na biotecnologia que oferece uma alternativa potencial para os plásticos convencionais e de menor impacto ambiental.

Para Sang Yup Lee, engenheiro químico e biomolecular da Korea Advanced Institute of Science and Technology, na Coreia do Sul, a capacidade das bactérias de sintetizar plásticos com propriedades comparáveis aos materiais petroquímicos -poliestireno- é um marco importante. “A biomanufatura será crucial para mitigar as mudanças climáticas e a crise global dos plásticos”, disse em comunicado.

O polímero resultante é biodegradável e possui propriedades físicas que podem ser úteis em aplicações biomédicas, como a entrega de medicamentos, embora mais pesquisas sejam necessárias para explorar completamente seu potencial. Os resultados foram publicados neste quarta-feira (21) na revista científica Trends in Biotechnology.

Substituição do poliestireno

Considerando que os plásticos são produzidos a partir de monômeros, a unidade química básica que forma os polímeros, os pesquisadores coreanos conseguiram superar um desafio significativo na bioengenharia ao desenvolver bactérias que produzem plásticos com estruturas de anéis (monômeros aomáticos), conferindo aos plásticos maior rigidez e estabilidade térmica.

Então, os pesquisadores construíram um caminho metabólico inovador, combinando enzimas de outros microrganismos para permitir a produção de um monômero aromático chamado fenil-lactato e utilizaram simulações computacionais para desenvolver uma enzima capaz de montar esses “blocos de construção” em um polímero.

Após modificar geneticamente as bactérias E. coli para produzir o polímero desejado, os pesquisadores as cultivaram em fermentadores. Esses maquinários são grandes tanques projetados para fornecer as condições ideais de crescimento para os microrganismos. Esses fermentadores foram preenchidos com um meio de cultivo nutritivo que fornece os nutrientes necessários para o crescimento das bactérias e a produção do polímero.

Processo

As bactérias foram cultivadas em tanques de 6,6 litros, gerando um rendimento de 12,3 g/L do polímero. Assim, os pesquisadores pretendem aumentar o rendimento para pelo menos 100 g/L para comercializar o produto. Embora o polímero seja promissor para aplicações em entrega de medicamentos, por exemplo, ele ainda não é tão forte quanto o PET. Pois devido ao seu menor peso molecular, o que impede seu uso em outras aplicações.

Para o futuro, os pesquisadores planejam desenvolver plásticos com diferentes propriedades químicas e físicas, incluindo polímeros com pesos moleculares mais altos para aplicações industriais. Dessa forma, eles também estão focados em otimizar o método para aumentar a escala de produção. “Se aumentarmos o esforço para melhorar o rendimento, este método poderá ser comercializado em uma escala maior”, reforçou Lee.

Fonte: Um Só Planeta

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