Análise de polihidroxialcanoato produzido a partir de plásticos : investigação microbiana de Comamonas brasiliensis rumo à sustentabilidade na indústria de polímeros

Abstract

Os materiais poliméricos existem desde a antiguidade, mas sua utilização expandiu-se significativamente durante a Segunda Guerra Mundial, impulsionada por investimentos em pesquisas que reduziram custos e ampliaram suas aplicações em diversas indústrias. Os plásticos são formados por longas cadeias de macromoléculas provenientes da polimerização de monômeros, podendo ser classificados em naturais, semissintéticos e sintéticos. Em 2023, a produção global de plásticos atingiu 413,8 milhões de toneladas, com 90,4% oriundos de fontes fósseis, sendo que apenas 8,7% desses plásticos são reciclados adequadamente. Referente a este cenário, diversas medidas tramitam por organizações governamentais e não governamentais, visando transformar a situação. Desse modo, estratégias que visem convergir a substituição e a descontaminação de plásticos em um único processo apresentam alto potencial sob as perspectivas tecnológica, ecológica, econômica e social. Devido à alta biodiversidade microbiana dos solos, estudos visam identificar e analisar microrganismos capazes de realizar a biodegradação de plásticos. Com uma coleção estabelecida de bactérias isoladas do Cerrado capazes de biodegradar polietileno, observaram-se também nos genomas dessas bactérias genes responsáveis pela biossíntese do bioplástico polihidroxialcanoato. Com base nesses dados, foram realizadas caracterizações microscópicas e químicas para investigar a produção de bioplástico polihidroxialcanoato a partir do consumo de plásticos de origem petroquímica como única fonte de carbono. A microscopia de varredura e de fluorescência confirmaram a formação de biofilme bacteriano na superfície do plástico, e alterações do perfil químico dos plásticos, observadas por FTIR, 13C RMN e TG/DTG, indicaram que houve degradação após a formação do biofilme. A partir desse cultivo, foram realizadas a análise de produção de biopolímero por microscopia de fluorescência e a caracterização química por FTIR e DSC. As análises validam a hipótese de que a Comamonas brasiliensis sp. está utilizando plástico como fonte de carbono e produzindo bioplástico a partir desse substrato.