Uma superenzima que degrada garrafas de plástico seis vezes mais rápido foi criada por cientistas e pode ser usada para reciclagem completa em até um ou dois anos.

Derivada de bactérias que desenvolveram naturalmente a capacidade de comer o plástico, a enzima permite a reciclagem total das garrafas. Os cientistas acreditam que combiná-lo com enzimas que degradam o algodão também pode permitir a reciclagem de roupas de tecidos mistos. Hoje, milhões de toneladas dessas roupas são depositadas em aterros ou incineradas.

A poluição do plástico contaminou todo o planeta, desde o Ártico até os oceanos mais profundos. Inclusive, as pessoas agora consomem e respiram partículas microplásticas. Atualmente é muito difícil decompor as garrafas de plástico em seus constituintes químicos para fazer novas a partir das velhas, o que significa que mais plástico novo está sendo criado a partir do petróleo a cada ano.

A superenzima foi projetada ligando duas enzimas distintas, ambas encontradas no inseto comedor de plástico descoberto em um depósito de lixo japonês em 2016. Os pesquisadores revelaram uma versão projetada da primeira enzima em 2018, que começou a acabar com o plástico em alguns dias. Mas a superenzima trabalha seis vezes mais rápido.

“Quando ligamos as enzimas, de forma bastante inesperada, obtivemos um aumento drástico na atividade”, disse o professor John McGeehan, da Universidade de Portsmouth, no Reino Unido. “Essa é uma perspectiva para tentar fazer enzimas mais rápidas e mais relevantes industrialmente. Também é uma daquelas histórias sobre aprender com a natureza e depois levá-la para o laboratório”.

A empresa francesa Carbios revelou uma enzima diferente em abril, descoberta originalmente em uma pilha de folhas compostas, que degrada 90% das garrafas plásticas em 10 horas, mas requer aquecimento acima de 70°C.

A nova superenzima funciona em temperatura ambiente e McGeehan disse que combinar diferentes abordagens pode acelerar o progresso em direção ao uso comercial: “Se pudermos fazer enzimas melhores e mais rápidas, ligando-as e fornecendo-as a empresas como a Carbios, nós poderíamos colocar isso em prática dentro de um ou dois anos”.

O trabalho de 2018 determinou que a estrutura de uma enzima, chamada PETase, pode atacar a superfície dura e cristalina de garrafas de plástico. Eles descobriram, por acidente, que uma versão mutante funcionava 20% mais rápido. O novo estudo analisou uma segunda enzima também encontrada nas bactérias japonesas que dobra a velocidade de decomposição dos grupos químicos liberados pela primeira enzima.

As bactérias que decompõem polímeros naturais como a celulose desenvolveram essa abordagem dupla ao longo de milhões de anos. Os cientistas pensaram que, ao conectar as duas enzimas, isso poderia aumentar a velocidade de degradação e permitir que trabalhassem mais intimamente.

A superenzima ligada seria impossível para uma bactéria criar naturalmente, pois a molécula seria muito grande. Então, os cientistas conectaram as duas enzimas no laboratório e viram uma nova triplicação da velocidade. A nova pesquisa de cientistas da Universidade de Portsmouth e de quatro instituições americanas foi publicada na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

A equipe agora está examinando como as enzimas podem ser ajustadas para que funcionem ainda mais rápido. “Há um potencial enorme”, disse McGeehan. “Temos várias centenas no laboratório que estamos trabalhando juntos”. Um centro de testes de £1 milhão está sendo construído em Portsmouth e a Carbios está construindo uma fábrica em Lyon.

Combinar as enzimas que comem plástico com as existentes que quebram as fibras naturais pode permitir que os materiais mistos sejam totalmente reciclados, disse McGeehan. “Tecidos mistos [de poliéster e algodão] são realmente difíceis de reciclar. Temos falado com algumas das grandes empresas da moda que produzem esses têxteis, porque elas estão realmente lutando no momento”.

Os ativistas dizem que reduzir o uso de plástico é fundamental. Aqueles que trabalham com reciclagem dizem que materiais fortes e leves como o plástico são muito úteis e que a verdadeira reciclagem é parte da solução para o problema da poluição.

Os pesquisadores também tiveram sucesso em encontrar insetos que comem outros plásticos, como o poliuretano, que é amplamente usado, mas raramente reciclado. Quando o poliuretano se decompõe, ele pode liberar produtos químicos tóxicos que matariam a maioria das bactérias, mas o inseto identificado na verdade usa o material como alimento para alimentar o processo.