Novo plástico autodigerível com *Bacillus subtilis*

A nossa dependência do plástico tornou-se um problema enorme, pelo que os investigadores estão entusiasmados com um novo tipo de material: inclui capacidades de biodegradação integradas graças aos esporos bacterianos que contém.

O novo plástico autodigerível junta poliuretano termoplástico (TPU) à bactéria Bacillus subtilis, que teve de ser modificada para resistir às temperaturas elevadas necessárias durante o fabrico de plástico.

Ao submeterem repetidamente os esporos a níveis de calor cada vez mais altos, os investigadores responsáveis por este trabalho verificaram que as bactérias acabaram por suportar os 135 graus Celsius (275 graus Fahrenheit) exigidos para misturar os esporos bacterianos com o TPU.

Plástico autodigerível com esporos de Bacillus subtilis

Em tentativas anteriores para degradar plásticos rapidamente, foi frequente recorrer a enzimas bacterianas e fungos recolhidos de solos e montes de compostagem, locais onde estes micróbios existem naturalmente em abundância. Contudo, este novo material requer apenas os esporos bacterianos no seu interior, reactivados com nutrientes e humidade, para iniciar a decomposição.

"O extraordinário é que o nosso material se degrada mesmo sem a presença de micróbios adicionais", afirma Jon Pokorski, cientista de polímeros da Universidade de San Diego (UC San Diego), que liderou a equipa.

"É provável que a maioria destes plásticos não chegue a instalações de compostagem ricas em micróbios. Por isso, esta capacidade de se autodegradar num ambiente sem micróbios torna a nossa tecnologia mais versátil."

A investigação passou por várias etapas importantes, começando pela escolha de B. subtilis. Este tipo de bactéria já tinha sido associado à degradação de plástico e consegue sobreviver num estado dormente, sem os habituais fornecimentos de alimento e energia.

Degradação do TPU e resistência do material

Outra fase consistiu em avaliar a velocidade de decomposição do novo plástico. Em condições ideais de compostagem, que reactivaram as bactérias do seu estado dormente, 90 por cento do plástico desapareceu ao fim de cinco meses. Também surgiram indícios positivos de que poderia verificar-se algum grau de degradação em condições menos favoráveis.

Isto poderá ser decisivo para a eliminação deste plástico, caso venha a ser desenvolvido comercialmente. Estudos mostram que nem todos os plásticos "compostáveis" se decompõem conforme anunciado.

Além de tornar o plástico biodegradável, os investigadores concluíram ainda que os esporos bacterianos reforçavam o material em cerca de 30 por cento e aumentavam a sua elasticidade.

"Ambas estas propriedades melhoram muito apenas com a adição dos esporos", diz Pokorski. "Isto é óptimo porque a incorporação de esporos eleva as propriedades mecânicas para além de limitações conhecidas, num contexto em que antes existia uma relação de compromisso entre a resistência à tracção e a elasticidade."

O TPU é amplamente utilizado numa variedade de produtos, desde capas para telemóveis a componentes automóveis, mas actualmente não existe uma forma eficaz de o reciclar. À medida que a produção de plástico cresce a um ritmo acelerado, é urgente encontrar soluções que limitem a quantidade de material despejada no ambiente.

Próximas aplicações para plásticos biodegradáveis

Há muito espaço para investigação futura, desde assegurar que as bactérias restantes após a decomposição são inofensivas até testar diferentes combinações de plásticos e bactérias, bem como ampliar todo o processo.

Entretanto, outros investigadores procuram criar plásticos que não sejam produzidos a partir de combustíveis fósseis, como o petróleo bruto ou os seus derivados.

"Existem muitos tipos diferentes de plásticos comerciais que acabam no ambiente - o TPU é apenas um deles", afirma Adam Feist, bioengenheiro da UC San Diego.

"Um dos nossos próximos passos passa por alargar o leque de materiais biodegradáveis que podemos produzir com esta tecnologia."

A investigação foi publicada na Nature Communications.