segunda-feira, 2 de março de 2020

Bactérias capazes de "comer" plástico é descoberta por cientistas indianos

Pesquisadores indianos da Universidade Shiv Nadar, na Grande Noida, Uttar Pradesh, identificaram duas cepas de bactérias que comem plástico das zonas úmidas da Grande Noida, um avanço que pode levar a uma alternativa ecológica no enfrentamento da crise da poluição por plásticos. 

As cepas bacterianas têm o potencial de decompor o poliestireno - um componente essencial nos itens de plástico de uso único (SUP), como copos descartáveis, talheres, brinquedos, materiais de embalagem etc.



As espécies bacterianas, nomeadamente a estirpe Exiguobacterium sibiricum DR11 e a estirpe Exiguobacterium undae DR14, foram isoladas das zonas húmidas adjacentes à universidade.

"Nossos dados apóiam o fato de que cepas da bactéria Exophobacterium são capazes de degradar o poliestireno e podem ser usadas para mitigar a poluição ambiental causada pelos plásticos", disse Richa Priyadarshini, professora associada da Universidade Shiv Nadar.

"As zonas úmidas são um dos habitats mais ricos da diversidade microbiana, mas são relativamente inexploradas. Portanto, esses ecossistemas são bases ideais para isolar bactérias com novas aplicações biotecnológicas", disse Priyadarshini, que descobriu as cepas de bactérias junto com sua equipe do Departamento de Ciências da Vida, Escola de Ciências Naturais.

O poliestireno é bastante resistente à degradação devido ao seu alto peso molecular e estrutura polimérica de cadeia longa. Essa é a razão de sua persistência no meio ambiente, de acordo com o estudo publicado na revista Royal Society of Chemistry (RSC) Advances.

A produção e o consumo exponenciais de poliestireno em vários setores apresentaram um grande risco ambiental e levantaram o problema da gestão de resíduos, observaram os pesquisadores.

Dos 300 milhões de toneladas de plástico descartadas todos os anos, apenas 10% são reciclados. De acordo com estimativas da indústria, a Índia consome cerca de 16,5 milhões de toneladas métricas de plástico anualmente. 

A All India Plastic Manufacturers Association (AIPMA) estima que a indústria do plástico produz cerca de 14 milhões de toneladas métricas de poliestireno, o que não é biodegradável.

Isso afeta a vida terrestre e marinha, por exemplo, um garfo de plástico pode levar até 450 anos ou mais para se decompor, observaram os pesquisadores.

No universo de itens de plástico usados ​​diariamente, o SUP constitui cerca de um quinto em volume, disseram eles.

A descoberta assume importância na Índia, dado o recente anúncio do primeiro-ministro de eliminar o SUP até 2022.

A equipe de pesquisa identificou que, ao entrar em contato com o plástico (poliestireno), as duas cepas de bactérias isoladas o utilizam como fonte de carbono e criam biofilmes.

Isso altera as propriedades físicas do poliestireno e inicia um processo de degradação natural com a liberação de enzimas hidrolisantes para quebrar as cadeias poliméricas.

"A biodegradação é um processo pelo qual organismos microbianos - principalmente bactérias e fungos - transformam ou degradam produtos químicos introduzidos no meio ambiente", disse Priyadarshini.

Atualmente, a equipe está tentando avaliar os processos metabólicos dessas cepas para utilização na biorremediação ambiental.

"O que começou como uma exploração científica das áreas úmidas em nosso campus levou a essa descoberta significativa de bactérias que comem plástico", disse Rupamanjari Ghosh, vice-chanceler da Universidade Shiv Nadar.

"Esta é uma solução ideal para quebrar o plástico em um processo natural e torná-lo biodegradável", disse Ghosh.

"Começamos apenas explorando a área para ter uma noção de espécies bacterianas predominantes nessas áreas, mas acabamos isolando inúmeras espécies bacterianas com propriedades únicas e úteis", acrescentou Priyadarshini.

Com novas espécies bacterianas sendo descobertas com capacidade de biodegradação plástica, ela observou que novas enzimas e novas vias metabólicas potenciais podem ser descobertas, o que poderia ajudar na biorremediação no futuro.

Os pesquisadores observaram que ambas as cepas de Exiguobacterium foram capazes de estabelecer biofilmes nas superfícies de poliestirenos.

Os biofilmes são um conjunto de células bacterianas, que crescem como comunidades, atingindo densidades celulares muito altas.

Isso leva a uma ação mais direcionada e localizada das enzimas degradadoras de polímeros, disseram os pesquisadores.

O poliestireno é bastante recalcitrante à degradação e requer alguma forma de pré-tratamento, como químico, térmico, foto-oxidação etc. antes da biodegradação", disse Priyadarshini.

As cepas DR11 e DR14 foram capazes de formar não apenas biofilme em poliestireno não tratado, mas também foram capazes de degradar o plástico não modificado, disseram os pesquisadores.

"A dependência humana do material plástico aumentou substancialmente ao longo dos anos, o que levou a uma enorme quantidade de acúmulo de plástico no meio ambiente, levando a efeitos adversos no ecossistema", disse Priyadarshini.

Ela observou que são necessários métodos mais sustentáveis ​​de degradação do plástico.

Os pesquisadores observam que o uso de bactérias indígenas e geneticamente modificadas pode levar a métodos alternativos de limpeza ecológicos para resíduos plásticos.

Mais pesquisas devem ser direcionadas para tornar esses processos mais rápidos, sustentáveis ​​e econômicos, disseram eles. 

(Com inpust do PTI)
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