Enzimas como heróis da reciclagem: investigação sobre reciclagem sustentável de plásticos
A reciclagem enzimática de PET está a tornar-se adequada para utilização industrial
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Os investigadores da Universidade de Leipzig deram mais um importante passo em frente na investigação sobre a reciclagem de plásticos: num estudo recentemente publicado na revista Nature Communications, optimizaram especificamente a enzima PHL7, que ocorre naturalmente, para permitir a decomposição eficiente e estável do politereftalato de etileno (PET) - um plástico amplamente utilizado em produtos do dia a dia - em condições industrialmente relevantes. A investigação, que se baseia em décadas de experiência na Universidade de Leipzig, aborda um desafio fundamental na economia circular - a reciclagem sustentável de plásticos. Utilizando novas abordagens bioinformáticas e métodos interdisciplinares, o Dr. Georg Künze (Faculdade de Medicina) e o Dr. Christian Sonnendecker (Faculdade de Química), juntamente com outros investigadores da Universidade de Leipzig, abriram caminho para uma tecnologia de reciclagem prática e amiga do ambiente.
A enzima PHL7, descrita pela primeira vez em 2021 por Sonnendecker após ter sido isolada de uma amostra de composto do cemitério Südfriedhof de Leipzig, é considerada uma das poucas enzimas hiperactivas de degradação de PET que ocorrem naturalmente. Até agora, no entanto, era demasiado instável e insuficientemente ativa para aplicações técnicas - particularmente em condições industriais reais. O novo estudo supera estes obstáculos: "Utilizando previsões bioinformáticas, introduzimos mutações específicas na sequência de aminoácidos, o que resultou em variantes significativamente melhoradas. Estas variantes apresentam uma maior estabilidade, uma atividade mais elevada e uma menor dependência das concentrações de sal - uma vantagem decisiva, uma vez que a enzima pode agora funcionar também na água da torneira", explica Künze.
Para o trabalho experimental realizado entre o verão de 2022 e meados de 2025, o grupo de investigação liderado por Künze e Sonnendecker utilizou uma vasta gama de métodos modernos: A cristalografia de raios X revelou a estrutura tridimensional, a espetroscopia de impedância forneceu dados em tempo real sobre o progresso da reação e as simulações de dinâmica molecular ajudaram a decifrar o processo de degradação enzimática a nível molecular. As variantes da enzima foram testadas em bioreactores em condições muito semelhantes às utilizadas na indústria - com resultados promissores. As descobertas já serviram de base a um pedido de patente.
"As variantes da PHL7 que desenvolvemos são agora verdadeiras candidatas à aplicação industrial", afirma Sonnendecker. A ESTER-Biotech, uma start-up fundada em Leipzig em 2025 como spin-off da Universidade de Leipzig, já está a planear a transferência da tecnologia para uma fábrica piloto. A longo prazo, a reciclagem enzimática poderá ajudar a tornar a economia dos plásticos mais circular e sustentável. O projeto ainda não está concluído: está prevista uma maior otimização com recurso à inteligência artificial, bem como o desenvolvimento de enzimas para outros plásticos biodegradáveis, como o PLA e o PBS. A viabilidade comercial desta tecnologia será evidente nos próximos anos e dependerá não só dos progressos técnicos, mas também de factores económicos.
Há mais de 20 anos, o Professor Wolfgang Zimmermann, da Universidade de Leipzig, já conduzia uma investigação pioneira sobre enzimas de degradação de plásticos, com o objetivo de reciclar plásticos como o PET em condições amigas do ambiente. O estudo atual coloca o campo um passo mais perto de atingir esse objetivo.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
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