MADRID 4 set. (EUROPA PRESS) -
Bioengenheiros da Universidade de Kobe desenvolveram bactérias para produzir uma alternativa biodegradável e mais resistente ao plástico mais comum em embalagens e tecidos: o tereftalato de polietileno (PET).
O PDCA, uma alternativa ao PET, é biodegradável e tem propriedades físicas superiores. A equipe de Kobe projetou a bactéria E. coli para produzir o composto a partir da glicose em quantidades sem precedentes e sem subprodutos, abrindo um mundo de possibilidades para o futuro da bioengenharia.
A durabilidade dos plásticos é a razão de seu uso generalizado e de seus problemas ambientais. Além disso, eles são derivados principalmente do petróleo, o que os torna não renováveis e dependentes da geopolítica. Grupos de pesquisa em todo o mundo estão trabalhando em alternativas biodegradáveis e de base biológica, mas elas geralmente apresentam problemas de desempenho, pureza e, consequentemente, o custo de produção associado.
Tsutomu Tanaka, bioengenheiro da Universidade de Kobe, disse em um comunicado: "A maioria das estratégias de produção baseadas em biomassa se concentra em moléculas de carbono, oxigênio e hidrogênio. No entanto, há compostos muito promissores para plásticos de alto desempenho que incluem outros elementos, como o nitrogênio, mas não há estratégias eficientes de bioprodução. E reações puramente químicas inevitavelmente geram subprodutos indesejados.
O PDCA, que significa ácido piridinodicarboxílico, é um desses candidatos. Ele é biodegradável, e os materiais que o incorporam apresentam propriedades físicas comparáveis ou até superiores às do PET, que é amplamente utilizado em embalagens e tecidos. "Nosso grupo abordou o desafio de uma nova perspectiva: procuramos aproveitar o metabolismo celular para assimilar o nitrogênio e construir o composto do início ao fim", diz Tanaka.
Na revista Metabolic Engineering, o grupo da Universidade de Kobe publicou que conseguiu a produção de PDCA em biorreatores em concentrações sete vezes maiores do que as relatadas anteriormente. Tanaka explica: "A importância do nosso trabalho está em demonstrar que as reações metabólicas podem ser usadas para incorporar nitrogênio sem produzir subprodutos indesejados, permitindo uma síntese limpa e eficiente do composto alvo.
Entretanto, o grupo teve que resolver alguns problemas persistentes durante o processo. O mais difícil deles surgiu quando descobriram um gargalo em uma das enzimas que haviam introduzido, que produzia peróxido de hidrogênio (H2O2), um composto altamente reativo. O composto então atacou a enzima que o produziu, desativando-a.
"Ao refinar as condições de cultura, em especial com a adição de um composto capaz de eliminar o H2O2, conseguimos finalmente superar o problema, embora essa adição possa apresentar novos desafios econômicos e logísticos para a produção em larga escala", diz Tanaka.
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