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Fibra de náilon forte e flexível feita de bactérias biológicas de engenharia pela primeira vez
Pela primeira vez, os cientistas desenvolveram bactérias geneticamente modificadas que produzem plástico flexível semelhante ao náilon.
Fibra de náilon forte e flexível feita de bactérias biológicas de engenharia pela primeira vez
Os pesquisadores modificaram micróbios geneticamente para criar pela primeira vez um plástico forte e flexível semelhante ao náilon.
No passado, bactérias foram usadas para gerar poliésteres como os polihidroxialcanoatos (PHAs). Mas a produção de plásticos semelhantes ao náilon, como os usados nas indústrias de vestuário e calçados, tem sido um desafio, relatam os autores na edição de hoje da revista.Biologia Química da Natureza. 1
“O trabalho é impressionante”, afirma Colin Scott, chefe de engenharia enzimática da Uluu, uma empresa com sede em Perth, Austrália, que utiliza micróbios para produzir PHAs compostáveis a partir de algas.
Cerca de 400 milhões de toneladas de resíduos plásticos e microplásticos não degradáveis à base de petróleo são produzidos anualmente em todo o mundo, colocando em perigo a vida selvagem, a saúde humana e o planeta. “Este trabalho destaca o quanto a biologia pode fazer para combater esta crise”, diz Scott.
Hackeando a natureza
As bactérias produzem naturalmente polímeros para armazenar nutrientes em tempos de escassez. No entanto, usar bactérias para fazer um plástico semelhante ao náilon é difícil porque não existem enzimas naturais que possam criar este tipo de polímero, explica o co-autor Sang Yup Lee, engenheiro biomolecular do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia em Daejeon, Coreia do Sul.
Para resolver esse problema, os pesquisadores modificaram os genes que codificam genes de várias espécies bacterianas e os inseriram como alças de DNA chamadas plasmídeos.Escherichia colia, uma bactéria frequentemente usada para estudos de viabilidade.
Esses genes codificaram então várias novas enzimas que poderiam conectar cadeias moleculares para criar polímeros. O produto final foi um bioplástico chamado poli(esteramida) ou PEA, que era principalmente poliéster com algumas ligações amida semelhantes ao náilon.
O náilon é um polímero feito 100% de ligações amida, então ainda há um longo caminho a percorrer antes que as bactérias possam imitar adequadamente esse tipo de plástico, diz Yup Lee.
Testes mostraram que um tipo de PEA possui propriedades físicas, térmicas e mecânicas comparáveis às do polietileno, um dos plásticos comerciais mais utilizados.
No entanto, Seiichi Taguchi, engenheiro de bioprodução da Universidade de Kobe, no Japão, observa que é improvável que o plástico seja tão forte quanto o polietileno devido à baixa frequência com que os aminoácidos foram incorporados aos polímeros. Adicionar um aminoácido a um polímero muitas vezes resulta na ruptura da cadeia, criando polímeros encurtados e de baixo peso molecular, explica ele.
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Chae, T. A. e outros. Química da Natureza. Biol. https://doi.org/10.1038/s41589-025-01842-2 (2025).