Com os sistemas convencionais de gestão de resíduos ficando aquém das necessidades, muitos cientistas estão recorrendo à natureza em busca de soluções inovadoras para a questão do lixo plástico. Uma via promissora é a degradação microbiana: aproveitar as habilidades naturais de certas bactérias e fungos para decompor plásticos de maneiras que as tecnologias atuais não conseguem.
Esses micróbios produzem enzimas especializadas (proteínas que realizam reações químicas) capazes de quebrar as longas cadeias de moléculas ricas em carbono que formam a estrutura de muitos polímeros plásticos. Eles efetivamente usam o plástico como fonte de alimento.
Historicamente, os cientistas que buscam micróbios degradadores de plástico têm se concentrado em ambientes pesadamente poluídos por plástico, como aterros sanitários e solos contaminados. Esses são pontos de partida lógicos, pois a exposição prolongada a polímeros sintéticos pode estimular o crescimento de organismos capazes de usar esses materiais como fonte de alimento. Essa tendência também foi observada com outros poluentes ambientais, incluindo petróleo e pesticidas.
Essa abordagem levou à descoberta de vários micróbios candidatos promissores que podem degradar o plástico. Entre os exemplos mais famosos está a Ideonella sakaiensis, uma bactéria identificada perto de uma instalação de reciclagem de garrafas plásticas no Japão.
Ela pode degradar completamente o polietileno tereftalato (PET), o plástico mais comumente usado em garrafas e embalagens de alimentos. Ela decompõe o PET em seus blocos de construção (ambientalmente benignos). Estes podem então ser usados como alimento pela I. sakaiensis e outros organismos.
Mas os micróbios degradadores de plástico não desenvolveram essa capacidade em resposta à poluição por plástico. Em vez disso, os cientistas estão descobrindo e reaproveitando funções metabólicas que já existem na natureza. O potencial dos micróbios para decompor o plástico é muito anterior à invenção dos próprios plásticos.
Muitos micróbios já têm a capacidade de decompor polímeros naturais, como celulose (fibras vegetais), quitina (encontrada em fungos e insetos) e cutina (encontrada na superfície das folhas). Esses materiais naturais compartilham semelhanças estruturais e químicas com os plásticos sintéticos. Essa sobreposição permite que os micróbios reutilizem enzimas existentes para lidar com substâncias sintéticas.
A pesquisa recente da minha equipe, publicada na revista científica Polymer Degradation and Stability, apoia essa ideia. Em ambientes não poluídos ricos em polímeros naturais (uma turfeira e um sistema de compostagem doméstica), identificamos duas cepas bacterianas, Gordonia e Arthrobacter, que degradaram o polipropileno e o poliestireno em quase 23% e 19,5%, respectivamente, em apenas 28 dias. Crucialmente, isso ocorreu sem qualquer pré-tratamento, que muitas vezes é necessário para tornar os plásticos mais suscetíveis ao ataque microbiano.
Embora esses números possam parecer modestos, eles estão entre as taxas de biodegradação mais altas já registradas para esses plásticos. Isso sugere que não precisamos nos limitar a locais poluídos. É possível que possamos encontrar micróbios com excelente potencial de degradação de plástico em qualquer lugar.
Isso está de acordo com outro estudo fascinante que mostra que os vermes da cera (Galleria mellonella) podem comer sacolas plásticas, graças a micróbios intestinais específicos. Os vermes da cera não consomem plástico naturalmente, eles são pragas comuns em colmeias, onde se alimentam de favos de mel. Mas, estruturalmente, os favos de mel são semelhantes ao polietileno, o principal componente dos sacos plásticos.
Se afogando em plástico?
Esses avanços são empolgantes porque mostram como a natureza pode nos oferecer ferramentas para lidar com o problema do plástico que criamos.
O plástico é um dos materiais mais difundidos na Terra. Leve, durável, barato de produzir e infinitamente versátil, ele permeia quase todos os aspectos da vida moderna. Em aplicações críticas, como dispositivos e equipamentos médicos, sua presença não é apenas conveniente, mas essencial. Muitas vezes, vidas dependem dele.
Mas, no contexto errado, as qualidades que tornam os plásticos tão úteis e duráveis se tornam sua maior falha. A maioria dos plásticos não se biodegrada facilmente, acumulando-se em ambientes naturais e fragmentando-se gradualmente em microplásticos que podem persistir por séculos. Isso representa uma ameaça de longo prazo para a natureza e a saúde humana.
A produção global de plástico agora ultrapassa 460 milhões de toneladas por ano. Estima-se que até metade disso seja itens de uso único, frequentemente utilizados por apenas alguns instantes antes de serem descartados.
Embora os usuários diligentes das instalações de reciclagem possam supor que a maior parte do nosso plástico é realmente reciclada, a realidade é preocupante: a taxa global de reciclagem de plásticos é de apenas 9%.
Cerca de metade acaba em aterros sanitários, enquanto cerca de um quinto é incinerado e outro quinto é mal gerenciado, de modo que não é reciclado, incinerado ou armazenado de forma segura. Isso significa que ele pode acabar em rios, lagos e oceanos. O resultado: um planeta afogado em resíduos sintéticos.
À medida que a produção e o descarte de plástico continuam a superar nossa capacidade de gerenciá-lo, a necessidade de soluções inovadoras e sustentáveis é urgente. Reconhecendo isso, as negociações em andamento da ONU para um tratado global sobre plásticos visam construir uma economia mais circular para os plásticos e acabar com a poluição por plástico até 2040.
Embora ainda existam desafios para melhorar as capacidades de biodegradação dos microrganismos, a fim de torná-los uma solução viável para a gestão de resíduos em grande escala e a remediação ambiental, o progresso está sendo feito de forma constante.
Os avanços na engenharia microbiana, na descoberta de enzimas e na microbiologia ambiental estão abrindo caminho para sistemas de biodegradação de plástico mais eficientes e escaláveis. Com pesquisa e investimento contínuos, o que antes era uma possibilidade distante agora é um componente realista e promissor de uma estratégia mais ampla para combater a poluição por plástico.
