Uma enzima produzida naturalmente por uma bactéria encontrada em composto foi modificada geneticamente por investigadores para degradar de forma mais eficiente o poliuretano, um plástico utilizado em solas e espumas de calçado, colchões e esponjas de cozinha. O estudo, publicado na revista Chem Catalysis, aponta para uma possível aplicação futura no tratamento e reciclagem destes resíduos.
A equipa estudou a enzima CCPUR1, produzida pela bactéria Chelatococcus composti, identificada em amostras de composto na Dinamarca. Através de simulações computacionais e técnicas de bioquímica, os investigadores procuraram alterar a estrutura da enzima para melhorar a sua capacidade de se ligar ao poliuretano e degradá-lo.
“Mas há muitos organismos por aí que já utilizam estes materiais como fonte de energia”, explica Rosie Graham, da Universidade de Aarhus, na Dinamarca. Segundo a investigadora, uma das vantagens da utilização de enzimas na reciclagem é o facto de estas funcionarem “em condições moderadas, a temperaturas e pressões mais baixas do que as atualmente utilizadas na maioria das tecnologias de reciclagem”.
Depois de várias tentativas, os investigadores identificaram uma versão modificada da CCPUR1 com maior capacidade de degradar poliuretano. Para a testar, utilizaram pedaços de solas de um sapato. Ao fim de três dias, a enzima tinha degradado cerca de 1,4% do poliuretano, fragmentando o material em componentes mais pequenos que poderão ser reutilizados.
Para obter a nova versão da enzima, a equipa alterou o ADN de C. composti, substituindo alguns dos aminoácidos que constituem a CCPUR1. “E se tentássemos alterar aminoácidos específicos para outros maiores, que pudessem preencher melhor o espaço vazio entre a enzima e o substrato?”, questiona Pedro Paiva, da Universidade do Porto, também primeiro autor do estudo.
O poliuretano é produzido em grandes quantidades a nível mundial — cerca de 22 milhões de toneladas por ano, segundo os investigadores — e uma parte significativa é utilizada em produtos de difícil reciclagem, incluindo componentes de calçado. Alguns destes materiais pertencem à categoria dos termorrígidos, que não podem ser simplesmente fundidos e remodelados como acontece com alguns outros plásticos.
A utilização de enzimas poderá permitir uma abordagem diferente, uma vez que estas podem atuar sem necessidade de temperaturas e pressões elevadas. No entanto, os resultados obtidos estão ainda numa fase inicial. A experiência com as solas de sapatos degradou apenas uma pequena fração do poliuretano ao fim de três dias, pelo que serão necessários novos estudos para avaliar a eficiência e a possibilidade de aplicação à escala industrial.
“Esta é uma demonstração inicial que mostra que podemos degradar poliuretano com enzimas sem o processar previamente”, afirma Paiva. “É bastante significativo.”
