Pesquisadores do Centro Nacional de Supercomputação (BSC-CNS) e da Universidade Complutense de Madri (UCM), ambos da Espanha, desenvolveram proteínas artificiais capazes de degradar micro e nanoplásticos de polietileno tereftalato (PET), polímero comumente usado na fabricação de garrafas. Segundo os autores da pesquisa, o projeto oferece uma solução promissora para o desafio da gestão de resíduos plásticos.
Baseados na anêmona de morango (Actinia fragacea), espécie que contém uma proteína com propriedades para formar poros de membrana — estruturas que permitem a passagem de substâncias entre o meio intracelular e o extracelular —, a equipe utilizou design computacional para projetar nanoporos catalíticos, que interagem e modificam moléculas de plástico à medida que passam por eles.
A equipe também incorporou aos nanoporos, aminoácidos de serina, histidina e ácido aspártico — substâncias presentes em muitos compostos orgânicos, incluindo PET —, permitindo que as estruturas nanoporosas funcionem como “tesouras” capazes de reduzir minúsculas partículas plásticas.
Victor Guallar, um dos autores do estudo, relata que a ideia do projeto surgiu a partir de um trabalho anterior em que a equipe criou as pluriZymes, proteínas catalisadoras com potencial para aplicações em biotecnologia e síntese química. “Tivemos a ideia das pluriZymes, que nos permitiu fazer reações com duas bioquímicas diferentes usando uma única enzima. A experiência com pluriZymes nos deu a ideia de novas estruturas proteicas”, conta o pesquisador.
Para testar a solução tecnológica, a equipe conduziu reações de hidrólise (quebra de moléculas pela ação da água) em partículas de garrafas PETs. Os resultados, publicados na revista Nature Catalysis, mostram que que os nanoporos de proteínas projetados conseguiram degradar efetivamente partículas submicro e nanodimensionadas da amostra. “Os resultados superaram amplamente as expectativas. No primeiro teste, já vimos uma degradação muito rápida e eficiente de nano e micropartículas”, detalha Guallar.
Os pesquisadores trabalham para otimizar a eficiência e o custo dos nanoporos de proteínas para aplicações potenciais em indústrias de resíduos plásticos em escala global. “Queremos experimentar nanoporos adicionais para investigar a degradação de partículas maiores. Já geramos uma nova variante das proteínas capaz de degradar fibras de náilon. Resumindo, estamos apenas no começo”, enfatiza Guallar.
* Estagiária sob a supervisão de Renata Giraldi
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