Pesquisa revela o aumento do potencial de microrganismos na degradação de plástico em diferentes ecossistemas

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Estudo mostra que a poluição gerada por lixo plástico ocasionou a seleção de microrganismos eficientes na sua degradação

A produção de plástico acelerou drasticamente nas últimas décadas, passando de aproximadamente 2 milhões de toneladas em 1950 para 368 milhões em 2019. Assim, a poluição gerada por esse material também aumentou drasticamente. Dentre alternativas sustentáveis para lidar com o problema ecológico gerado por esse lixo está a abordagem de biodegradação, que consiste na aplicação de organismos vivos ou substâncias derivadas de organismos vivos, como enzimas, para degradar o plástico. Nesse contexto, um estudo publicado na revista Microbial Ecology por pesquisadores da Chalmers University of Technology, na Suécia, mostrou que os microrganismos terrestres e marinhos sofreram pressão evolutiva ao longo dos anos, selecionando linhagens capazes de degradar plástico de maneira eficiente.

Para a análise, os pesquisadores usaram bancos de dados metagenômicos globais de oceanos e solos. A metagenômica é uma análise do genoma total de comunidades microbianas que não depende de cultivo desses organismos em laboratório e que permite estudar a biodiversidade e o potencial biotecnológico dessas comunidades. Assim, os pesquisadores selecionaram enzimas conhecidas por seu envolvimento na degradação de plástico, com base em artigos experimentais, e construíram uma biblioteca através de modelos ocultos de Markov.

Esses modelos são um método estatístico que permite determinar parâmetros ocultos a partir de parâmetros observáveis. Os resultados dos modelos podem ser usados para realizar novas análises, como reconhecimento de padrões. Usando o microbioma intestinal para controlar falsos positivos (resultados que aparecem como positivos quando na verdade não são), os pesquisadores catalogaram mais de 30.000 enzimas dos microbiomas analisados com potencial para degradar 10 tipos diferentes de plásticos.

microrganismos degradação — Enzimas que degradam o plástico em todo o microbioma global. São representadas 11.906 ocorrências de enzimas no oceano e 18.119 nos conjuntos de dados do solo. O potencial para degradar até 10 e 9 diferentes tipos de plásticos foi observado nas respectivas frações do oceano e do solo. Fonte: Adaptado de Zrimec et al., 2021.

Em entrevista ao The Guardian, Aleksej Zelezniak, um dos autores do trabalho, explicou que o estudo mostra várias evidências que o potencial de degradação do plástico do microbioma global se correlaciona fortemente com a poluição ambiental do plástico – uma demonstração significativa de como o meio ambiente está respondendo às pressões que colocamos sobre ele. Então, além das descobertas deste trabalho fornecerem evidências de um efeito mensurável da poluição do plástico na ecologia microbiana global, os autores concluem que essa pesquisa também revela o potencial do microbioma terrestre para degradar plásticos, que é um recurso útil para futuras pesquisas aplicadas.

Dentre essas aplicações, os autores enfatizam a relevância de estratégias que envolvam biologia sintética para, por exemplo, acelerar os processos de degradação de plásticos, uma vez que são naturalmente muito lentos. Os pesquisadores também explicam que apesar da diversidade nas comunidades microbianas ser pouco explorada, a degradação de plásticos por microrganismos tem grande potencial para revolucionar a gestão de resíduos plásticos globais.

Colaboração: Iasmin Cartaxo Taveira sobre a autora

Iasmin Taveira queria ser cientista desde criança e acredita que tornar o conhecimento acessível é o melhor jeito de promover desenvolvimento social. É Biotecnologista pela UFPB e faz mestrado em bioquímica na FMRP/USP.

Fontes e mais informações sobre o tema:

Artigo científico intitulado “Plastic-Degrading Potential across the Global Microbiome Correlates with Recent Pollution Trends”, publicado na revista Microbial Ecology em 2021, de autoria de Zrimec e colaboradores. https://journals.asm.org/doi/10.1128/mBio.02155-21

Matéria no site The Hill, intitulada “New study shows microbes are evolving to eat plastic”, publicado em 14/12/2021.https://thehill-com.cdn.ampproject.org/v/s/thehill.com/changing-america/sustainability/environment/585802-new-study-shows-microbes-are-evolving-to-eat?amp_js_v=a6&amp_gsa=1&amp&usqp=mq331AQIKAGwASCAAgM%3D#aoh=16395768588397&csi=0&referrer=https%3A%2F%2Fwww.google.com&amp_tf=From%20%251%24s&ampshare=https%3A%2F%2Fthehill.com%2Fchanging-america%2Fsustainability%2Fenvironment%2F585802-new-study-shows-microbes-are-evolving-to-eat