Cientistas provam que bactérias podem decompor bioplásticos no Ártico

Segundo os pesquisadores, o uso de bioplásticos ecológicos reduzirá os impactos nocivos sobre os ecossistemas frágeis

ártico

Cientistas da Universidade Federal da Sibéria provaram que os bioplásticos podem ser usados ​​em latitudes subárticas sem prejudicar o meio ambiente, pois as bactérias do solo podem decompor as membranas dos bioplásticos. Assim, o uso desses bioplásticos ecológicos reduzirá os impactos prejudiciais em ecossistemas frágeis, como o Ártico, disse a autora dos estudos, Svetlana Prudnikova, biotecnologista da Universidade.

Plásticos perigosos

Embora as regiões árticas e subárticas sejam áreas pouco povoadas, elas estão poluídas com plásticos. A principal rota para leva-lo para o Ártico é a Corrente do Golfo, disse Anna Vesman, do Instituto de Pesquisa do Ártico e Antártico.

“A rota é por correntes, a Corrente do Golfo e mais adiante em direção ao norte. Outro curso d’água deságua no Mar de Barents, ao longo dos litorais da Noruega e da Península de Kola. Este é o principal fornecedor de plásticos para o Ártico. Além dele, existem fontes locais – a pesca, pois temos águas produtivas, nomeadamente nos mares de Barents e da Groenlândia. Frequentemente, as redes perdem-se nas águas e algumas embarcações lançam resíduos no mar ”, afirmou, acrescentando que os mais poluídos são os de Barents e os mares da Groenlândia.

Uma especialista em ecologia e desenvolvimento sustentável da Universidade Estadual de São Petersburgo, Katerina Shalunova, disse que equipes russas e internacionais estavam estudando a disseminação de microplásticos na zona ártica. “Todos os pesquisadores observaram que eles encontrariam partículas de plástico menores que 5 mm – fios de polímero, grânulos ou fragmentos – em quase todas as amostras”, disse ela.

Segundo Vesman, o plástico é muito perigoso para a fauna, pois peixes e pássaros podem usá-lo como alimento. Tendo comido um pedaço de plástico, ocorre o corte da ingestão do animal. “Testes de laboratório mostram que os microplásticos podem prejudicar o sistema endócrino e causar muitos problemas de saúde”, disse ela.

Qualquer saco descartado pode chegar gradualmente aos territórios do norte, enquanto a decomposição de, por exemplo, polietileno leva séculos, disse Prudnikova. “Talvez no futuro microrganismos se adaptem a ele, e possam aparecer espécies que podem decompor os plásticos, que foram produzidos ativamente, mas até agora esses plásticos se decompõem muito lentamente. O problema de acúmulo de lixo é altamente atual para os territórios do norte , que sofrem com os resíduos plásticos. Se mais tarde as pessoas usarem materiais bio-degradáveis, esses [os materiais] vão chegar também aos territórios do norte. O objetivo dos nossos estudos foi entender o que pode acontecer com eles [os materiais] lá. ”

Tecnologias modernas

Anteriormente, cientistas do Instituto de Biofísica da Academia Russa de Ciências da Sibéria, liderados pela professora Tatyana Volovaya, desenvolveram uma tecnologia para produzir biopolímeros especiais – polihidroxialcanoatos (PHAs), que as bactérias produzem naturalmente, sob certas condições. Para isso, os cientistas cultivam microrganismos, nas células das quais o polímero é sintetizado. O polímero é então extraído das células e purificado, e só então pode ser usado em produtos biodegradáveis, como sacolas ou embalagens.

“Curiosamente, diferentes tipos de bactérias têm essa capacidade [de produzir biopolímeros], embora com eficiência diferente. O Instituto de Biofísica patenteou culturas altamente produtivas, que podem ser usadas para produzir bioplásticos”, acrescentou.

O material produzido pode se decompor em compostos não tóxicos – dióxido de carbono e água. Segundo Prudnikova, a velocidade de decomposição do material depende da estrutura do polímero, da forma e da espessura do produto. “Se falarmos em sacos finos – eles vão se degradar rapidamente. Para quaisquer produtos de longo prazo, as pessoas deveriam usar outras tecnologias de produção. Dessa forma seria possível controlar a decomposição do material na natureza”, disse ela.

Além disso, acrescentou o pesquisador, os bioplásticos são melhores do que os plásticos comuns porque são capazes de oxidação completa, ou seja, podem ser usados ​​para resolver o problema da poluição ambiental com pequenas partículas de plástico.

Testes de segurança

Os cientistas realizaram testes para ver como os bioplásticos podem ser decompostos por microrganismos do solo em várias condições climáticas. Antes desses estudos, os cientistas testaram a decomposição dos bioplásticos por bactérias em águas salgadas e não salgadas, bem como por bactérias em solos tropicais. O experimento recente foi organizado em Evenkiya – uma área ártica no norte da região de Krasnoyarsk.

“A tecnologia para esses estudos é bastante universal. Colocamos os produtos em uma caixa, por meio da qual os microrganismos podem se infiltrar. A caixa pode ser de poliéster, que não é degradável”, afirmou. Prudnikova disse. Como parte de um experimento, os cientistas enterraram os plásticos por mais de um ano. Posteriormente, eles estudaram como os plásticos haviam mudado – peso, estrutura química e comunidade microbiana – e chegaram a conclusões sobre quais microrganismos poderiam usar o polímero como substrato.

“O solo perenemente congelado e o clima frio afetaram o processo de decomposição, reduzindo o tempo em que os microrganismos ficam ativos”, disse o cientista. “Enquanto nos trópicos a decomposição pode demorar algumas semanas, aqui tivemos que esperar mais de um ano, após o qual o processo estava apenas começando no nível molecular”.

De qualquer forma, o experimento mostrou que os bioplásticos podem se decompor em latitudes subárticas e, portanto, não são perigosos. O Ártico tem potencial para decompor esses materiais, disse Prudnikova, acrescentando que “ainda é uma teoria e não podemos dizer com certeza quanto tempo a decomposição pode levar. No caso do empacotamento, o prazo pode ser de alguns anos”.

A segurança comprovada dos bioplásticos nas latitudes do norte ajudará a expandir seu uso futuro, disse Prudnikova. Os cientistas têm trabalhado para cortar os custos de produção. “Na Rússia, os PHAs (Polihidroxialcanoatos) não são usados ​​para embalagens. Os custos de produção são bastante altos, portanto, podem ser usados ​​como materiais médicos. Em alguns países, têm usado os PHAs para embalagens. Trabalhamos em várias direções – substratos acessíveis e melhores tecnologias – pode resultar no uso maciço de polímeros microbianos e para muitos propósitos. Temos bases teóricas para isso, e a tarefa é tornar o material acessível para produção em massa “, disse o cientista.

Vesman destacou o efeito positivo dessas tecnologias, destacando a importância de desenvolver hábitos de consumo razoáveis ​​na sociedade, para não aumentar as quantidades de plásticos em circulação. “Novos materiais são bons, mas a ênfase principal [deve ser dada] ao corte do uso de plásticos existentes”, acrescentou.

Sobre a universidade

A Universidade Federal da Sibéria é a primeira universidade federal da Rússia, criada em 2006 por meio da fusão de quatro universidades em Krasnoyarsk. É a maior universidade do leste da Rússia. Em 2019, por iniciativa do governador Alexander Uss, a universidade organizou um departamento exlusivo para estudos árticos.

Fonte: TASS

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