Enzima mutante criada acidentalmente degrada garrafas de plástico rapidamente

Os cientistas criaram, acidentalmente, uma  que degrada plástico rapidamente.

A enzima foi encontrada na primeira bactéria que naturalmente evoluiu para comer plástico, em um depósito de lixo no Japão.

Ao estudar a estrutura detalhada da enzima crucial produzida pelo organismo, os testes dos pesquisadores mostraram que a molécula inadvertidamente se tornou ainda melhor em quebrar o plástico PET (polietileno tereftalato) comumente utilizado em garrafas plásticas.

O avanço pode ajudar a resolver a crise global da poluição de plásticos, permitindo pela primeira vez uma reciclagem completa dessas garrafas.

A esperança

A bactéria foi descoberta em 2016. Desde então, uma equipe internacional de pesquisa tem analisado a enzima para ver como ela evoluiu.

“O que aconteceu foi que melhoramos a enzima, o que foi um pouco chocante”, disse o professor John McGeehan, da Universidade de Portsmouth, no Reino Unido, que liderou a pesquisa.

E o que é melhor: os pesquisadores estão otimistas de que possa ser acelerada ainda mais, tornando-se um processo industrial viável.

“O que esperamos é usar essa enzima para transformar plástico de volta em seus componentes originais, para que possamos literalmente reciclá-lo em plástico novo. Isso significa que não precisamos explorar mais petróleo e, fundamentalmente, podemos reduzir a quantidade de plástico no ambiente”, concluiu McGeehan.

O estudo

A equipe usou o Diamond Light Source, um intenso feixe de raios-X dez bilhões de vezes mais brilhante que o sol, para revelar os átomos individuais da enzima.

A estrutura da enzima parecia muito semelhante a uma desenvolvida por muitas bactérias para quebrar a cutina, um polímero natural usado como revestimento protetor pelas plantas.

Quando a equipe manipulou a enzima para explorar essa conexão, acidentalmente melhorou sua capacidade de “comer” PET.

“É uma melhora modesta – 20% – mas esse não é o ponto”, disse McGeehan. “É incrível porque nos diz que a enzima ainda não está otimizada. Isso nos dá espaço para usar toda a tecnologia aplicada no desenvolvimento de outras enzimas para melhorá-la ainda mais”.

Enzimas industriais

Enzimas industriais já são amplamente utilizadas. São comuns em lavagem a seco e na produção de biocombustíveis, por exemplo.

Tais enzimas foram manipuladas em laboratório e aperfeiçoadas para trabalhar até mil vezes mais rápido do que costumavam, em poucos anos.

A equipe do novo estudo quer fazer exatamente isso com essa enzima mutante específica, para a qual já pediram uma patente.

Uma possível melhoria sendo explorada é transplantar a enzima mutante em uma “bactéria extremófila”, um tipo de bactéria que pode sobreviver a temperaturas acima do ponto de fusão do plástico. Estima-se que o PET se degrade dez a cem vezes mais rápido quando fundido.

Reciclagem

Cerca de 1 milhão de garrafas plásticas são vendidas a cada minuto em todo o mundo e apenas 14% delas são recicladas. Muitas acabam nos oceanos, onde contaminam a vida marinha.

Mesmo as garrafas que são recicladas só podem ser transformadas em fibras opacas para roupas ou tapetes, contudo.

A nova enzima representa uma forma de reciclar garrafas plásticas para se tornarem novas, o que poderia reduzir a necessidade de produzir novos plásticos.

O processo de reciclagem do plástico hoje perde para o fato de que o petróleo é barato, então PET virgem é barato. É mais fácil para os fabricantes gerar mais plástico do que tentar reciclá-lo.

Existe um clamor público pela reciclagem, no entanto, tendo em vista a enorme poluição plástica no mundo todo. A enzima mutante pode finalmente ser a resposta.

Poluição

Claro, a reciclagem do plástico PET é apenas o primeiro passo para salvar o meio ambiente. Outros tipos de plástico poderiam ser quebrados por bactérias atualmente evoluindo na natureza.

O PET afunda na água do mar, mas alguns cientistas acreditam que bactérias comedoras de plástico poderiam ser pulverizadas nos enormes aglomerados de lixo plástico nos oceanos, para limpá-los.

Enquanto a nova pesquisa é muito empolgante pelo seu potencial, alguns cientistas, como a professora Adisa Azapagic, da Universidade de Manchester, no Reino Unido, alertam que uma avaliação completa do processo é necessária antes de investirmos nele, para garantir que a tecnologia não resolva um problema ambiental – o desperdício – às custas de outro, como emissões adicionais de gases de efeito estufa, por exemplo.

Um artigo com as descobertas foi publicado na revista Proceedings of National Academy of Sciences. [TheGuardian].

Fonte: Hypescience