Cientistas da Cornell desenvolvem enzimas para combater a poluição por microplásticos em águas residuais
Microplásticos, definidos como partículas plásticas menores que 5 mm, representam riscos significativos à saúde humana e à produtividade agrícola. Esses poluentes interrompem os ciclos de nutrientes do solo, prejudicam o crescimento das plantas e podem entrar na cadeia alimentar por meio de plantações e animais. As estações de tratamento de águas residuais são as principais responsáveis por esse problema, liberando anualmente mais microplásticos no solo do que nos oceanos.
A equipe de Goddard está se concentrando na engenharia de enzimas projetadas especificamente para quebrar tereftalato de polietileno (PET), um plástico comum usado em embalagens e tecidos. Originalmente descobertas na bactéria Ideonella sakaiensis perto de um aterro sanitário japonês em 2016, essas enzimas degradam o PET naturalmente. Os pesquisadores estão adaptando-as para prosperar nas condições desafiadoras do lodo de esgoto, que incluem altas temperaturas, níveis variáveis de pH e matéria orgânica abundante.
“Nosso objetivo é integrar essas enzimas aos processos de tratamento de águas residuais para reduzir microplásticos em efluentes tratados, especialmente porque as águas residuais tratadas são cada vez mais usadas para irrigação agrícola em meio à escassez global de água”, explicou Goddard.
O processo de desenvolvimento envolve técnicas sofisticadas, como sequenciamento do genoma, análise computacional para identificar aminoácidos críticos e testes extensivos de variantes enzimáticas. A equipe também está trabalhando em uma versão da enzima que pode se ligar a materiais usados em filtros de águas residuais, facilitando sua recuperação e reutilização.
Esta pesquisa, inspirada pela ex-aluna de pós-graduação Hannah Zurier, Ph.D., atualmente na Universidade Columbia, e continuada pela doutoranda Sonia Su, responde à necessidade urgente de remoção eficaz de microplásticos. Estudos recentes destacaram níveis significativamente mais altos de microplásticos na água engarrafada do que o estimado anteriormente, ressaltando a importância deste trabalho. Além disso, as Nações Unidas estão atualmente deliberando sobre um tratado internacional para combater a poluição por plástico.
“Dada a escassez de água doce, é crucial remover os microplásticos das águas residuais para garantir sua adequação como recurso alternativo. Isso é vital para a saúde, a sustentabilidade ambiental e a viabilidade econômica da agricultura a longo prazo”, enfatizou Goddard.