Bactérias projetadas podem produzir um modificador de plástico que torna o plástico de origem renovável mais processável, mais resistente à fratura e altamente biodegradável, mesmo na água do mar. O desenvolvimento da Universidade de Kobe fornece uma plataforma para a produção ajustável em escala industrial de um material que possui grande potencial para tornar a indústria do plástico verde.



O plástico é uma marca registrada da nossa civilização. É uma família de materiais altamente moldáveis ​​(daí o nome), versáteis e duráveis, muitos dos quais também são persistentes na natureza e, portanto, uma fonte significativa de poluição. Além disso, muitos plásticos são produzidos a partir do petróleo bruto, um recurso não renovável.

Engenheiros e pesquisadores em todo o mundo estão em busca de alternativas, mas nenhuma foi encontrada que apresentasse as mesmas vantagens dos plásticos convencionais, evitando seus problemas. Uma das alternativas mais promissoras é o ácido polilático, que pode ser produzido a partir de plantas, mas é frágil e não se degrada bem.

Para superar essas dificuldades, os bioengenheiros da Universidade de Kobe que trabalham com Taguchi Seiichi, em conjunto com a empresa fabricante de polímeros biodegradáveis ​​​​Kaneka Corporation, decidiram misturar o ácido polilático com outro bioplástico, chamado LAHB, que possui uma gama de propriedades desejáveis.

Acima de tudo, é biodegradável e mistura-se bem com ácido polilático. No entanto, para produzir LAHB, eles precisaram desenvolver uma cepa de bactéria que produzisse naturalmente um precursor, manipulando sistematicamente o genoma do organismo através da adição de novos genes e da exclusão dos interferentes.

Na revista ACS Sustainable Chemistry &Engineering , os pesquisadores relatam agora que conseguiram criar uma fábrica de plástico bacteriano que produz cadeias de LAHB em grandes quantidades, usando apenas glicose como matéria-prima. Além disso, também mostram que, ao modificar o genoma, poderiam controlar o comprimento da cadeia LAHB e, portanto, as propriedades do plástico resultante. Eles foram, portanto, capazes de produzir cadeias de LAHB até dez vezes mais longas do que com métodos convencionais, que eles chamam de “LAHB de peso molecular ultra-alto”.

Mais importante ainda, ao adicionar LAHB deste comprimento sem precedentes ao ácido polilático, os investigadores conseguiram criar um material que apresenta todas as propriedades que pretendiam. O plástico altamente transparente resultante é muito melhor moldável e mais resistente a choques do que o ácido polilático puro, e também se biodegrada na água do mar em uma semana.

Taguchi comenta esta conquista, dizendo:"Ao misturar o ácido polilático com LAHB, os múltiplos problemas do ácido polilático podem ser superados de uma só vez, e espera-se que o material assim modificado se torne um bioplástico ambientalmente sustentável que satisfaça as necessidades conflitantes da física. robustez e biodegradabilidade."

Os pesquisadores, porém, sonham mais alto. A cepa de bactéria usada neste trabalho pode, em princípio, usar CO₂ como matéria-prima. Deveria assim ser possível sintetizar plásticos úteis directamente a partir dos gases com efeito de estufa.

Taguchi explica:"Através da sinergia de vários projetos, pretendemos realizar uma tecnologia de biofabricação que vincule efetivamente a produção microbiana e o desenvolvimento de materiais".

Mais informações: Plataforma microbiana para produção sob medida de modificador de polilactídeo biodegradável:Poliéster à base de lactato de peso molecular ultra-alto LAHB, ACS Sustainable Chemistry &Engineering (2024). DOI:10.1021/acssuschemeng.3c07662
Informações do diário: ACS Química e Engenharia Sustentável

Fornecido pela Universidade de Kobe