Como micróbios no oceano degradam plástico biodegradável, segundo o MIT

Muita gente ouve a expressão “plástico biodegradável” e imagina algo que simplesmente some - como uma folha se desfazendo no chão da mata. Na prática, o processo está longe de ser tão automático.

Esses materiais não desaparecem por conta própria. Para que a decomposição aconteça, é preciso reunir os microrganismos certos, as condições ambientais adequadas e uma estrutura química que esses micróbios realmente consigam aproveitar.

Quando essa combinação não existe, “biodegradável” pode acabar significando “lento para mudar” em vez de “rapidamente eliminado”.

Um estudo recente do MIT analisou com mais detalhe como essa degradação ocorre no oceano. Em vez de um colapso simples, em uma única etapa, os pesquisadores observaram um caminho mais complexo - e mais próximo do que ocorre no mundo real.

Micróbios degradam o plástico em conjunto

No trabalho, os cientistas acompanharam como bactérias marinhas interagem com um plástico biodegradável bastante usado, e o que apareceu foi tudo menos um processo direto.

Em vez de um único microrganismo fazer o serviço inteiro, a degradação acontece por fases. Uma bactéria inicia o processo ao cortar o polímero do plástico em fragmentos menores, e outros micróbios consomem o que sobra.

Essa “divisão de trabalho” ajuda a entender por que o mesmo produto biodegradável pode desaparecer depressa em um lugar e permanecer por muito mais tempo em outro. Tudo depende de a combinação microbiana correta estar presente.

Essa incerteza é importante. Plásticos biodegradáveis são pensados para reduzir a poluição, mas a maioria é avaliada em condições ideais de compostagem - não no oceano, onde o ambiente tende a ser mais frio, mais salino e está sempre mudando.

Por isso, a pergunta continua em aberto para a ciência: quanto tempo, de fato, esses materiais permanecem no ambiente real? Este estudo ajuda a aproximar a resposta de algo mais claro.

O que a equipe do MIT realmente encontrou

O principal ponto é que as bactérias não necessariamente “comem plástico” em um único passo bem definido. Um polímero plástico se parece com uma corrente longa. Para muitos micróbios, essa cadeia não é utilizável de imediato - alguém precisa cortá-la primeiro.

Na pesquisa do MIT, um microrganismo assumiu esse papel de “abridor”, quebrando o polímero e liberando seus componentes químicos.

Quando essas moléculas menores passam a existir, outras bactérias conseguem assumir o restante do trabalho e se alimentar de cada composto. Em termos simples: uma bactéria transforma o plástico em pedaços do tamanho certo para virar alimento, e as demais concluem a refeição.

Isso é relevante porque indica que a biodegradação pode travar se não houver a comunidade microbiana adequada.

Pode acontecer de existirem bactérias capazes de consumir os produtos da degradação, mas não o polímero intacto. Ou o contrário: estar presente quem corta o polímero, mas faltarem microrganismos que “limpem” com eficiência os compostos resultantes.

No fim, a velocidade do processo depende da comunidade como um todo, e não de um único organismo.

Micróbios controlam a velocidade da degradação

As comunidades microbianas mudam muito ao longo do oceano, e as bactérias em um trecho de água não são uma cópia exata das que vivem em outro.

Temperatura, nutrientes, nível de oxigênio e até a estação do ano influenciam quais micróbios prosperam. Se os microrganismos “certos” forem raros, o plástico pode permanecer por muito mais tempo. Se forem numerosos e estiverem ativos, a degradação acelera.

Essa variabilidade é uma das principais razões pelas quais pesquisadores têm dificuldade para prever, em condições reais, quão rápido os plásticos biodegradáveis somem.

Nem todo plástico se degrada do mesmo jeito

Plásticos biodegradáveis não se comportam todos de forma igual. Mesmo quando dois produtos exibem o mesmo rótulo, diferenças na química do polímero e na fabricação podem alterar o quão acessíveis eles ficam para os micróbios.

Algumas formulações se quebram com mais facilidade, enquanto outras resistem às enzimas microbianas. Aditivos, estrutura e escolhas de processamento influenciam o quanto o material é “comestível”.

Por isso o autor principal Marc Foster, doutorando do Programa Conjunto MIT-WHOI, afirma que não existe um único cronograma de degradação.

“Há muita ambiguidade sobre quanto tempo esses materiais realmente permanecem no ambiente”, disse Foster.

“Isso mostra que a biodegradação do plástico depende fortemente da comunidade microbiana onde o plástico vai parar. Também depende dos plásticos - da química do polímero e de como eles são feitos como produto.”

Micróbios podem orientar soluções para plásticos

Compreender que os micróbios atuam em equipe não responde apenas à pergunta “quanto tempo dura?”. Também abre caminho para soluções melhores.

Se os cientistas conseguirem identificar quais microrganismos fazem o primeiro corte e quais consomem os compostos gerados, será possível começar a projetar materiais mais eficientes.

Esses plásticos poderiam se decompor de maneira mais confiável em ambientes reais, e não apenas em laboratório ou em instalações industriais de compostagem.

Também existe a possibilidade de criar sistemas controlados de “reciclagem” microbiana, nos quais o resíduo plástico não seja apenas degradado e disperso, mas convertido propositalmente em moléculas úteis.

A biologia do mundo real é o que mais importa

O estudo reforça que biodegradação é biologia - organismos vivos realizando reações químicas.

Se os plásticos biodegradáveis realmente forem reduzir danos, os pesquisadores precisam entender essa biologia em detalhe, em vez de tratar biodegradabilidade como uma propriedade universal que vale do mesmo jeito para tudo.

Este trabalho do MIT não apresenta plásticos biodegradáveis como solução milagrosa. Em vez disso, mostra como o processo se desenrola no mundo real e por que os resultados podem variar tanto.

No oceano, o plástico pode ser decomposto por cooperação microbiana: um organismo inicia a tarefa, e outros a finalizam. A diferença decisiva pode ser simplesmente se essa equipe existe ou não no local para onde o plástico vai.