Avanços científicos tornam cada vez mais próxima a utilização de enzimas para degradar o plástico produzido pelos seres humanos diariamente.

O acúmulo de plástico no planeta Terra é um problema que vem sendo discutido por pesquisadores e ambientalistas há muitos anos. Inúmeras medidas e campanhas são desenvolvidas na tentativa de reduzir o uso desse material pelas pessoas e empresas. No entanto, o plástico tornou-se tão essencial na vida dos seres humanos que é difícil pensar em materiais industrializados que não o contenham.

Hoje, temos campanhas para desestimular o consumo excessivo de materiais contendo plástico, como, por exemplo, a substituição das sacolas plásticas de mercados por sacolas recicláveis e de pano. Porém, os plásticos consumidos no século passado permanecem no meio ambiente até hoje.

Medidas para conter a crise do plástico

Indivíduos em uma praia coletando resíduos plásticos descartados incorretamente por seres humanos.
Muitos  defendem o uso mais sustentável do plástico, sua reciclagem e seu descarte adequado. No entanto, ainda presenciamos cenas de resíduos plásticos acumulados em praias e ruas após eventos que reúnem um grande público. A conscientização do uso de plástico já atingiu inúmeras pessoas, porém ainda parece ser insuficiente. Fonte: rawpixel. #ParaTodosVerem: indivíduos em uma praia coletando resíduos plásticos descartados incorretamente por seres humanos.

Os plásticos convencionais, aqueles produzidos a partir de fontes fósseis, são muito danosos ao meio ambiente. Isso porque são obtidos de fontes não renováveis, e ainda existe a dificuldade em degradá-los, o que faz com que permaneçam nas superfícies de nosso planeta por anos e anos. Para tentar amenizar essas situações, vêm sendo desenvolvidos plásticos provenientes de diferentes fontes, sendo eles: biopolímeros, polímeros biodegradáveis e bioplásticos ou polímeros verdes.

Conforme a sua origem e fontes utilizadas na produção, os plásticos podem ser classificados da seguinte forma: 

  • Plástico convencional: oriundo de fonte não renovável, o petróleo;
  • Biopolímeros: são criados a partir de polímeros naturais e se caracterizam por terem a cadeia de produção menos poluente que os plásticos convencionais;
  • Polímeros biodegradáveis: são caracterizados pelo uso de fontes naturais e renováveis em sua composição e por terem a capacidade de serem degradados pela ação de microrganismos;
  • Bioplásticos ou polímeros verdes: utilizam-se fontes renováveis na sua produção, mas apresentam estrutura química semelhante aos plásticos derivados de petroquímicos.

A crise do plástico também é agravada devido ao alto consumo de plásticos de uso único; descarte inadequado dos resíduos; baixos níveis de reciclagem; e a nossa dependência desse material. Para tentar conter esse problema, é necessária a adoção em massa de medidas como: redução do uso; substituição por materiais com características similares, porém mais facilmente degradáveis; e a destinação correta e de forma adequada dos resíduos para a reciclagem.

A produção de plásticos biodegradáveis é, também, uma alternativa para conter a crise do plástico. Porém, apesar da ideia desse tipo de material ser interessante, muitas vezes as condições para que haja a degradação do material têm que ser específicas e controladas. Dessa forma, faz com que mesmo os “plásticos bons” não sejam tão favoráveis ao meio ambiente quanto a ideia que é vendida.

Enzimas que degradam o plástico

 Garrafas brancas passando pelo processo de decomposição ao longo do tempo
A descoberta ou o desenvolvimento de metodologias capazes de degradar o plástico de forma definitiva tornam-se mais importantes a cada dia , pois assim podemos finalmente eliminar parte do plástico que já está no planeta e que continuamos produzindo dia após dia. Fonte: Dieter Jendrossek, Universidade de  Göttingen, Germany. #ParaTodosVerem: imagem com fundo preto contendo garrafas brancas passando pelo processo de decomposição ao longo do tempo. A primeira garrafa encontra-se inteira, enquanto que a sexta está visivelmente degradada. A degradação da garrafa torna-se nítida a partir da quarta garrafa.

Há alguns anos, cientistas vêm realizando pesquisas em busca de enzimas que sejam capazes de degradar o plástico. A enzima LCC (LC-cutinase – uma enzima homóloga à cutinase), hoje, é considerada o padrão para decomposição do plástico PET (politereftalato de etileno). Contudo, ela apresenta limitações como um tempo considerado longo para degradar o material plástico e a necessidade de temperaturas altas para que desempenhe sua função. Com o objetivo de driblar esses fatores limitantes, estão sendo realizados estudos para tentar tornar a enzima LCC mais eficiente.

Outra enzima conhecida por sua capacidade em degradar o plástico é a PETase. Ela foi assim denominada porque possui a capacidade de degradar o plástico PET. Em 2022, foi publicado um estudo em que os pesquisadores conseguiram aumentar a capacidade da PETase em degradar o plástico PET, chamando-a de FAST-PETase.

Recentemente, também foi descoberta uma nova enzima capaz de degradar plástico, a PHL7 (do inglês, polyester hydrolases Leipzig, traduzida para hidrolase de poliéster Leipzig). Essa nova enzima tem características animadoras, pois foi capaz de degradar o plástico PET em tempo consideravelmente menor que a LCC comum. Para se ter noção da sua eficácia, a PHL7 conseguiu degradar o fragmento de plástico em menos de 24 horas. Quando comparada a LCC com a PHL7, também foi observado que a nova enzima não necessitou que o PET passasse por um pré-tratamento em temperatura alta para aumentar a eficiência da degradação enzimática.

Gráfico demonstrando a diferença na perda de peso do plástico sob as mesmas condições para as enzimas PHL7 e LCC.
Gráfico demonstrando a diferença na perda de peso do plástico sob as mesmas condições para as enzimas PHL7 e LCC. Observa-se que a enzima PHL7 provoca maiores reduções no peso do plástico que a enzima LCC, o que indica sua maior efetividade na degradação desse material. Fonte: adaptado de SONNENDECKER, C. et al., 2022. #ParaTodosVerem: gráfico em barras comparando a perda de peso de plástico em relação ao tempo. A enzima PHL7 é representada pela barra azul, enquanto a LCC a barra é rosa. Com esse gráfico, é possível observar que a barra azul permanece sempre mais alta que a rosa nos tempos analisados de 4, 8 e 16 horas.

Hoje já não podemos dizer que “não há uma forma de degradar o plástico”, mas isso não torna o processo simples e muito menos permite o uso descontrolado desse material. O que os avanços científicos sobre a degradação desse material indicam é que, caso os seres humanos adotem o uso consciente, a crise do plástico pode se tornar controlável. Esses avanços no conhecimento tornam ainda mais evidente a importância no investimento em pesquisa e ciência, pois com elas podemos solucionar problemas atuais e futuros.

perfil Natalia Lopes
Texto revisado por Darling Lourenço e Elaine Latocheski

Cite este artigo:
LOPES, N. R. Enzimas para a degradação do plástico: uma solução para a poluição ambiental? Revista Blog do Profissão Biotec, v.9, 2022. Disponível em: <>. Acesso em: dd/mm/aaaa.

Referências

FECKER, T. et al. Active Site Flexibility as a Hallmark for Efficient PET Degradation by I. sakaiensis PETase. Biophysical Journal, v. 114, n. 6, p. 1302-1312, mar. 2018. DOI: 10.1016/j.bpj.2018.02.005. Acesso em: setembro de 2022.
ROTH, C. Descoberta enzima que decompõe plástico em menos de um dia. Made for minds. (2022). Disponível em: <https://www.dw.com/pt-br/descoberta-enzima-que-decomp%C3%B5e-pl%C3%A1stico-em-menos-de-um-dia/a-61985323>. Acesso em: julho/2022.
SONNENDECKER, C. et al. Low Carbon Footprint Recycling of Post‐Consumer PET Plastic with a Metagenomic Polyester Hydrolase. ChemSusChem, v. 15, n. 9, 6 de maio de 2022. DOI: doi.org/10.1002/cssc.202101062. Acesso em: julho/2022.
SULAIMAN, S. et al. Isolation of a Novel Cutinase Homolog with Polyethylene Terephthalate-Degrading Activity from Leaf-Branch Compost by Using a Metagenomic Approach. Applied and Environmental Microbiology, v. 78, n. 5, p. 1556–1562, mar. 2012. DOI: https://doi.org/10.1128/AEM.06725-11. Acesso em: agosto/2022.
TENCHOV, R. As superenzimas que comem plástico podem resolver nosso problema destrutivo com plásticos? A division of the American Chemical Society, mar. 2021. Disponível em: <https://www.cas.org/pt-br/resource/blog/plastic-eating-enzymes>. Acesso em: setembro de 2022.
VASCONCELOS, Y. Planeta plástico. Revista FAPESP. ed. 281, jul. 2019. Disponível em: <https://revistapesquisa.fapesp.br/planeta-plastico/>. Acesso em: agosto/2022.
Fonte da imagem destacada: Teddy/Rawpixel.

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Dayana
Dayana
2 anos atrás

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