Polímeros biodegradáveis criados por bactérias oferecem alternativa sustentável aos plásticos tradicionais

São PauloPesquisadores estão avançando na criação de polímeros produzidos por bactérias que podem transformar a indústria do plástico. Plásticos tradicionais como PET e poliestireno são conhecidos por sua rigidez e resistência ao calor. No entanto, esses plásticos são feitos de petróleo e prejudicam o meio ambiente. Cientistas do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia desenvolveram um polímero biodegradável com qualidades similares, utilizando bactérias engenheiradas.

Principais avanços nesta pesquisa incluem:

• Criação de uma nova via metabólica em E. coli para a produção de monômeros aromáticos.
• Uso de simulações computacionais para o desenvolvimento de uma polimerase altamente eficiente.
• Produção de um polímero biodegradável com propriedades físicas promissoras para aplicações biomédicas.

O novo polímero, poli(D fenillactato), é exclusivo porque é feito apenas de monômeros aromáticos. Métodos anteriores só conseguiam criar polímeros usando uma mistura de monômeros aromáticos e alifáticos. Cientistas modificaram enzimas de diferentes microrganismos para desenvolver uma via metabólica. Essa via permite que E. coli produza e manipule esses compostos aromáticos, que normalmente são tóxicos.

A equipe deu um grande passo ao usar simulações computacionais para criar uma enzima polimerase que junta os monômeros de forma eficiente. As enzimas naturais não são tão eficazes assim. Após muitos ajustes, as bactérias modificadas produziram 12,3 gramas por litro do polímero em tanques de fermentação. Esse rendimento é promissor, mas precisa atingir 100 gramas por litro para ser comercialmente viável.

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Este polímero poderá ser útil na administração de medicamentos porque ele se decompõe no corpo e mantém sua estabilidade em diferentes temperaturas. Essa estabilidade é crucial para manter a eficácia dos medicamentos. No entanto, atualmente, o polímero não é tão resistente quanto o PET padrão utilizado na indústria, então ainda precisa ser aprimorado.

A equipe de pesquisa planeja desenvolver mais tipos de monômeros aromáticos para criar polímeros com diferentes propriedades químicas e físicas. Eles também desejam aumentar a produção e aprimorar o processo de recuperação para uso comercial. Se tiverem sucesso, este método pode substituir muitos plásticos à base de petróleo, ajudando a reduzir as mudanças climáticas e o problema global do plástico.

Esta pesquisa conta com o apoio de importantes organizações, como a Fundação Nacional de Pesquisa e o Ministério de Ciência e TIC da Coreia, evidenciando seu potencial impacto. O sucesso deste método depende de uma colaboração internacional contínua para torná-lo escalável e econômico. Melhorar esses polímeros engenheirados por bactérias pode levar a práticas de fabricação mais sustentáveis.