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Uma bactéria encontrada no mar pode degradar um plástico que, de outra forma, resistiria à degradação microbiana em ambientes marinhos.
Uma bactéria que possa degradar o polímero comum succinato de polibutileno (PBS), que se biodegrada naturalmente apenas de forma limitada em ambientes marinhos, poderia levar a melhores formas de reciclar este polímero. O potencial da bactéria e a sua molécula enzimática que decompõe o PBS foram descobertos por investigadores da Universidade de Hokkaido, trabalhando com colegas do Mitsubishi Chemical Group no Japão. A equipe publicou seus resultados na revista Microbiologia Ambiental.
O PBS é geralmente considerado um polímero ecológico devido à sua biodegradabilidade quando descartado em terra e exposto à atmosfera. Isto levou ao seu uso crescente desde o início da década de 1990 em plásticos industriais, incluindo películas de cobertura morta, sacos compostáveis e embalagens para catering. Mas muitos plásticos descartados acabam indo parar no mar e, infelizmente, o PBS não se biodegrada bem nesse ambiente.
“A poluição plástica nos oceanos é um problema global e precisamos de enfrentá-la, adquirindo uma nova compreensão do comportamento do plástico nesse ambiente e novas tecnologias para lidar com a poluição”, afirma Tomoo Sawabe, líder da equipa de investigação da Faculdade da Universidade de Hokkaido. de Ciências Pesqueiras.
Como apenas um pequeno número de microrganismos marinhos capazes de biodegradar PBS havia sido descoberto anteriormente, Sawabe e seus colegas começaram a tentar encontrar outros e com melhor atividade.
Eles examinaram o efeito no PBS de micróbios coletados na água do mar natural ao largo do Japão, permitindo-lhes identificar vários tipos de bactérias marinhas que poderiam degradá-lo. Eles também identificaram a enzima responsável pela degradação do PBS em uma cepa específica de bactéria chamada Vibrio ruber. Eles nomearam a enzima PBSase.
Eles então levaram as coisas adiante, usando técnicas de biologia molecular para inserir o gene da PBSase na bactéria comum. Escherichia colique eles cultivaram para produzir amostras altamente purificadas da enzima para estudos adicionais.
“Elucidar o mecanismo de degradação da água do mar a nível molecular pode levar ao desenvolvimento de novos polímeros marinhos biodegradáveis”, diz Yasuhito Yamamoto, colaborador de Sawabe na Mitsubishi Chemical Corporation do Mitsubishi Chemical Group. “Esta enzima pode ser usada como acelerador de decomposição ou catalisador para reciclagem química de resíduos plásticos coletados.”
A disponibilidade da enzima purificada também permitiu aos investigadores examinar a sua estrutura, com simulações sugerindo que estava intimamente relacionada com uma enzima diferente conhecida por degradar outro polímero comum: o tereftalato de polietileno (PET).
“Ao explorar a atividade da enzima na degradação de outros polímeros, como o PET, esperamos que o nosso trabalho contribua de forma mais ampla para os avanços nas tecnologias de reciclagem de plástico”, conclui Sawabe.
Esta investigação faz parte de esforços mais amplos para abordar a complexidade das tecnologias de polímeros biodegradáveis causada pelas suas diferentes biodegradabilidades em terra e no mar. Ao aprender mais sobre o que controla a biodegradabilidade em diferentes ambientes, esperamos que os cientistas desenvolvam polímeros que sejam mais adequados aos ambientes em que são utilizados e aos ambientes em que podem acabar após a utilização.
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