Fungos no intestino de Helicoverpa armigera podem biodegradar poliestireno

O avanço do poliestireno e a dificuldade de reciclar

A produção de poliestireno aumenta rapidamente ano após ano, e levantamentos de mercado indicam que o volume pode chegar a cerca de 62 milhões de toneladas até 2034.

Como ainda não existe um método realmente eficaz para reciclar esse material, grande parte do poliestireno produzido hoje acaba descartada em aterros sanitários.

Soluções inspiradas na natureza para o “problema do plástico”

Há algum tempo, cientistas vêm buscando respostas na natureza. Até agora, já foram identificados diversos insetos que parecem capazes de “mastigar” parte do nosso problema com plásticos - embora ainda não esteja claro o destino final do material nem, exatamente, como essas larvas conseguem quebrá-lo.

Um estudo recente publicado na revista BMC Microbiology indica que fungos podem ter um papel muito maior nesse processo do que se imaginava.

Fungos no intestino de Helicoverpa armigera (UFSCar)

O bioquímico Flávio Henrique Silva, da Universidade Federal de São Carlos (Brasil), conduziu uma série de experimentos para identificar quatro tipos de fungos no intestino de lagartas de broca-do-algodoeiro (Helicoverpa armigera) que aparentam ser capazes de biodegradar poliestireno.

A equipe começou focando em um tipo bastante comum do material: a espuma de poliestireno expandido (EPS), usada com frequência em copos de café, no isolamento de geladeiras e em embalagens de eletrônicos. Foi exatamente essa variedade que as lagartas receberam inicialmente, para que os pesquisadores avaliassem como a flora intestinal se comportava.

Durante sete dias, um grupo de lagartas foi alimentado apenas com EPS; outro recebeu uma dieta padrão de laboratório; e um terceiro grupo recebeu uma mistura 50/50.

Segundo o artigo, “Lagartas alimentadas com EPS claramente apresentaram maiores quantidades de Aspergillus, Trematosphaeria, Metarhizium e Talaromyces do que aquelas que não receberam EPS”, relatam Silva e colegas.

Eles também observaram que “na dieta mista, vimos uma proporção crescente das leveduras Cryptococcus e *Malassezia*”.

Testes em filme de poliestireno: o que os fungos fizeram com o material

Na etapa seguinte, os pesquisadores isolaram quatro espécies de fungos do intestino das larvas para verificar, de forma mais direta, a capacidade de cada uma em lidar com o poliestireno.

Para isso, os fungos foram expostos a outra forma do plástico: isopor dissolvido em xileno e depois seco, formando um filme.

Ao dissolver e secar desse modo, as bolhas de ar típicas do isopor são eliminadas, criando uma superfície lisa. Isso facilita muito a visualização de qualquer efeito causado por microrganismos - como se observa na figura mencionada pelos autores.

Nas colunas central e da direita (em baixa e alta ampliação), aparecem imagens de filmes de poliestireno nos quais cresceu uma das quatro espécies avaliadas. Os fungos - uma espécie de *Aspergillus, *uma de Talaromyces** e duas de *Penicillium* - permaneceram no filme por 60 dias antes do registro das imagens em microscopia eletrônica de varredura.

Depois, os fungos foram lavados para revelar as “marcas” deixadas pelo período em que viveram sobre o plástico: trilhas e cavidades gravadas na superfície do filme.

Nesse conjunto, o Talaromyces (FFHA02 nas imagens) chamou atenção. O fungo abriu orifícios no plástico, e suas hifas aparentemente penetraram nesses pontos.

Como explica Silva: “Se o fungo conseguiu crescer nesse filme, é porque usou o filme como fonte de carbono - isto é, como fonte de alimento”.

À esquerda, para comparação, aparecem filmes de poliestireno que não receberam esporos fúngicos. Sem fungos potencialmente degradando o material, esses filmes permanecem lisos.

O que ainda é desconhecido: química, enzimas e eficiência

Apesar de as mudanças visuais na superfície serem evidentes, o destino químico do poliestireno nesses testes segue indefinido - embora esteja claro que os fungos estão fazendo alguma coisa.

A partir desses experimentos, que registraram alterações visíveis no plástico, ainda não é possível afirmar quais processos químicos esses fungos específicos usam para “corroer” o material.

Compreender as reações envolvidas - inclusive quais enzimas participam - é o próximo passo essencial para descobrir se os fungos realmente digerem o plástico ou se apenas o fragmentam em partes cada vez menores, além de identificar quais podem ser os subprodutos dessas reações.

Os autores propõem: “Estudos adicionais, como espectroscopia de transformada de Fourier, devem ser conduzidos para caracterizar melhor as mudanças na superfície, incluindo a incorporação de grupos funcionais relacionados ao oxigênio”.

Outra lacuna é que não se sabe quanto do plástico foi degradado pelas amostras ao longo de dois meses, o que impede avaliar a eficiência desses microrganismos na decomposição do poliestireno - um fator decisivo para qualquer tentativa de ampliar essa biotecnologia.

Diversos outros microrganismos e insetos já foram apontados por sua capacidade de degradar plásticos, mas ainda não conseguiram reduzir de forma relevante o nosso problema. Para aplicações em escala industrial, pode ser mais viável isolar as enzimas-chave por trás do processo.

Como concluem os pesquisadores: “Nossos resultados sugerem potenciais aplicações futuras desses fungos e/ou de seus genes ou enzimas no processo de degradação do poliestireno”.

A pesquisa foi publicada em BMC Microbiology.

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Este artigo foi verificado quanto a fatos por Rachel Garner e editado por Clare Watson. Embora tenhamos orgulho do nosso processo, somos humanos. Se você identificar algum erro, por favor nos avise.