As enzimas que consomem plástico são a única esperança do nosso planeta?

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As enzimas que consomem plástico são a única esperança do nosso planeta?
Foto: (reprodução/internet)

Uma das coisas incríveis sobre o nosso universo é que nada realmente vai para o lixo. Por exemplo, você – a incrível obra-prima que você é – por acaso é composto do lixo que explodiu de uma supernova. Em cada canto e recanto do cosmos, o universo está se reorganizando e se reutilizando. É o grande reciclador.

Este planeta recicla tudo – água, carbono, nutrientes de todos os tipos. Portanto, é lógico que seríamos realmente bons em reciclar coisas aqui na Terra. Mas nós, humanos, somos apenas recicladores moderados.

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Pegue o plástico : fazemos um ótimo trabalho escavando antigos depósitos de carbono para fazer o material – reciclando, mais ou menos! – mas desde a década de 1940, fabricamos quantidades alucinantes de um material que provavelmente ficará no meio ambiente por séculos, matando a vida selvagem e liberando produtos químicos tóxicos.

Menos de 10% disso é normalmente reciclado.

Em 2016, uma equipe de pesquisa japonesa descobriu uma bactéria (Ideonella sakaiensis) fazendo algumas incursões na reciclagem de plásticos onde os humanos estavam falhando.

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Tereftalato de polietileno (PET) estão por toda parte – principalmente em garrafas de  refrigerantes e água – e as ligações que os mantêm unidos são muito fortes, então foi uma surpresa quando uma colônia dessas bactérias foi descoberta em um aterro japonês.

Na edição de 17 de abril de 2018 da revista Proceedings of the National Academy of Sciences, um grupo internacional de pesquisadores relatou sobre a enzima conhecida como PETase produzida por esta bactéria.

Funcionamento da enzima

As enzimas que consomem plástico são a única esperança do nosso planeta?
Foto: (reprodução/internet)

Eles descobriram que a enzima PETase digere PET. No entanto, PETase é apenas parte da equação. Os pesquisadores também precisavam entender a estrutura da segunda enzima, MHETase.

É aí que o bioquímico e biólogo estrutural Dr. Gert Weber e sua equipe do grupo de pesquisa em Cristalografia de Proteínas do Helmholtz-Zentrum Berlin e Freie Universität Berlin entram.

Weber e sua equipe determinaram que MHETase não apenas se liga ao PET, mas também o decompõe. Suas descobertas foram publicadas na edição de abril de 2019 da revista Nature Communications.

Conversamos com Weber por e-mail e ele explicou como isso acontece: “Ambas (PETase e MHET) pertencem a uma classe de enzimas, denominada hidrolases. Elas quebram as ligações de éster do plástico PET comumente usado e então os blocos de construção de que precisamos para uma re-síntese do polímero são liberados”, explica.

“A PETase tem apenas metade do tamanho da MHETase e divide o polímero (PET) em pedaços menores, chamados MHET (que consiste nos dois blocos de PET, etilenoglicol e ácido tereftálico). MHETase então divide o MHET para produzir as duas substâncias que são necessárias para uma nova rodada de síntese de polímeros, etilenoglicol e ácido tereftálico”, acrescenta.

Então, o que isso significa? Bem, essas duas enzimas bacterianas degradam especificamente os plásticos PET.

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É uma solução?

Parece que podem ser uma solução para o enorme problema de resíduos da Terra, certo?

Não tão rápido, diz Weber. O problema é que eles são lentos e ineficientes. “Ambas as enzimas vêm de bactérias”, diz ele. Como o PET tem apenas cerca de 75 anos, ambas as enzimas evoluíram rapidamente e estão longe de ser perfeitas.

Weber diz que acredita que as enzimas que se alimentam de plástico irão eventualmente melhorar para que possam funcionar em algum tipo de capacidade ambiental. Mas será limitado.

“Os métodos tradicionais de reciclagem de PET (que corresponde a cerca de 18% de todos os plásticos) apresentam muitas desvantagens”, explica.

“A pré-triagem intensiva é necessária e eles consomem muita energia e dependem em grande parte do petróleo bruto para criar. Enzimas como PETase e MHETase decompõem o PET em seus blocos de construção, que podem ser purificados… Estes puros blocos de construção… podem então ser usados ​​para uma nova rodada de síntese de PET. Isso pode ser feito em um número ilimitado de ciclos, com uma perda mínima de carbono, exigindo baixa quantidade de energia e quase sem consumo de petróleo bruto.”

Então, essencialmente, se funcionar, pode criar um ciclo fechado de produção e recuperação de plástico PET totalmente sustentável. Mas as notícias não são todas boas.

“No meio ambiente, os plásticos já são descartados de forma fragmentada ou se fragmentam com o tempo (microplásticos)”, diz Gerber.

“Quanto menores os fragmentos, mais difícil de removê-los do ambiente. A distribuição e fragmentação dos plásticos é muito difusa para lidar com isso com qualquer medida. Pode muito bem ser que a natureza (como visto com PETase e MHETase) ainda encontre soluções a outros tipos de polímero com diferentes enzimas.”

Seu conselho: Cesse a produção de plásticos PET o mais rápido possível.

Esta história faz parte do Covering Climate Now, uma colaboração global de mais de 250 veículos de notícias para fortalecer a cobertura da história do clima.

Traduzido e adaptado por equipe Conhecimento Agora

Fonte: HowStuffWorks

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