Desenvolvimento de microrganismos e enzimas termofílicas envolvidas na degradação e reaproveitamento de plásticos fósseis

Resumo

Materiais plásticos derivados de fósseis (PDF), apresentam propriedades excepcionais, incluindo durabilidade, resistência e versatilidade, e estão presentes em praticamente todas as atividades da vida cotidiana. Os PDF são compostos inertes e geralmente são utilizados à produção de mercadorias com ciclo de vida curto. Com isso, como resultado da intensa utilização de PDF em nossa sociedade, a humanidade está enfrentando desafios socioeconômicos e ambientais muito sérios, devido ao descarte e acúmulo de PDF em ambientes terrestres e marinhos. A estimativa é que caso a produção e gestão desses resíduos seguirem as tendências atuais, teremos depositados cerca de 12 bilhões de toneladas métricas de resíduos plásticos em aterros e no ambiente natural até 2050. Processos de reciclagem mecânica e química são importantes, mas são insuficientes para conter os problemas relacionados à poluição por PDF. Isto porque a porcentagem de PDF que é reciclado após o descarte é relativamente baixa, bem como esses processos são dispendiosos e limitados a materiais plásticos com pouca contaminação. Além disso, esses processos geram resíduos e resultam em materiais plásticos com qualidade inferior que (em algum momento) também serão descartados e, desta forma, apenas postergando o problema. Estudos recentes demonstraram que processos biotecnológicos consistem em uma rota factível para o manejo economicamente sustentável de resíduos plásticos. Assim, a pesquisa relacionada à biodegradação de plásticos trás esperança no enfrentamento dos desafios relacionado ao uso intenso de PDF pela humanidade, oferecendo uma alternativa sustentável e promissora, que pode operar à luz de conceitos de bioeconomia e, com isso, promover benefícios econômicos e sociais à sociedade. Porém, ainda existem lacunas científicas para tornar a bioreutilização de PDF uma realidade, não apenas no sentido de descobrir e desenvolver enzimas com propriedades catalíticas superiores, como também relacionado a caracterização de vias bioquímicas catabólicas e o isolamento de microrganismos capazes de promover a bioconversão de PDF. Neste sentido, o presente projeto visa preencher lacunas ao desenvolvimento de processo biotecnológicos visando a bioreutilização de PDF, almejando gerar resultados científicos em três linhas de trabalho: Desenvolvimento de um consórcio microbiano termofílico degradador de polietileno; Isolamento de microrganismos termofilícos capazes de degradar polietileno e; Clonagem, expressão e caracterização de proteínas com atividades enzimáticas termofílicas relacionadas a degradação PDF. A área de bioreutilização de PDF está progredindo rapidamente e novas tecnologias visando solucionar a poluição causada pelos PDF constituem em oportunidades econômicas. Assim, essa proposta de pesquisa tem o potencial de subsidiar não apenas impactos científicos relevantes à área, mas também subsidiar o desenvolvimento de tecnologias de bioconversão com apelo comercial. (AU)