Biodegradabilidade em ambiente marinho

Por FUNVERDE

Ontem, dia 7 de setembro de 2020, recebemos uma ótima notícia. Desde o início deste século, nós temos como habito falar sobre o problema que o excesso de plástico faz aos seres vivos em geral.

Nossa política sempre foi de não usar o plástico, mas, se isso não é possível, então nossa proposta é que seja utilizado um plástico com seu tempo de vida pré-determinado. Ou seja, que ele não dure uma eternidade na natureza. O plástico é fantástico, resistente e durável.

O Plástico biodegradável ou oxibiodegradável é a melhor opção para o humano hoje (baixo custo) e para o humano do futuro (não terá toneladas e toneladas de plásticos para ele resolver).

Recentemente tivemos várias matérias falando sobre o excesso de plásticos pelo oceano. Esse plástico ficará por centenas de anos boiando até ficar bem quebrado e acabar afundando.

Eventualmente será assimilado pela natureza. A opção menos pior para a humanidade, é o plástico oxibiodegradável que em dois anos aproximadamente, estará sendo assimilado pela natureza. Voltando a notícia, tivemos acesso a um estudo realizado na França que o produto que degrada em dois anos, também funciona quando estiver nos oceanos.

Ou seja, muito menos pior. O melhor sempre é evitar o uso de qualquer tipo de plástico. Mas a pandemia do COVID-19 mostrou que somos extremamente dependentes do plástico.

A seguir, temos um resumo do estudo, muito interessante que vale a pena ler. Não tem muito de tecniques nele.

Foto da Doutora Anne Marie Delort – Apresentou os resultados do projeto

Projeto ANR-OXOMAR

Avaliação da biodegradabilidade e toxicidade dos plásticos oxibiodegradáveis em ambiente marinho

Justificativa: O objetivo do projeto ANR-OXOMAR é investigar se os plásticos oxibiodegradáveis serão totalmente biodegradadados, em tempo razoável, no ambiente marinho, e investigar se o plástico oxobiodegradável ou seus subprodutos geram qualquer toxidade no ambiente marinho.

A biodegradabilidade dos plásticos consiste em sua capacidade de se decompor em substâncias mais simples que podem ser totalmente convertidas em biomassa microbiana, água e CO² através de atividade microbiana. Os plásticos oxibiodegradáveis (OXO) são feitos de polímeros convencionais, como polietileno (PE) ou polipropileno (PP) com a adição de um catalisador pró-degradante (muitas vezes um sal de manganês ou ferro) que catalisa o processo de oxidação abiótica, o qual reduz o peso molecular e permite a biodegradação.

O projeto OXOMAR é financiado pela Agência Nacional de Pesquisa Francesa (ANR) e é baseado na experiência complementar de quatro laboratórios independentes (CNEP, LOMIC, ICCF, IFREMER) com extensa experiência em seus respectivos campos de atuação. O projeto começou em 2016.

Resultados: nossa abordagem multidisciplinar obteve resultados congruentes que mostram claramente que os plásticos oxibiodegradáveis se degradam na água do mar e o fazem com uma eficiência significativamente maior do que os plásticos convencionais. O nível de oxidação obtido em decorrência do catalisador pró-degradante d2w® foi considerado de importância crucial no processo de degradação. Das seis formulações testadas, o pró-oxidante Mn/Fe se mostrou o mais eficiente, sem efeitos tóxicos em nossas condições experimentais. A biodegradabilidade foi demonstrada pelo uso de culturas de bactéria de Rhodococcus rhodochrous ou por através comunidade marinha natural e complexa de microrganismos.

Também desenvolvemos com sucesso a rotulagem ¹³C-OXO que nos permitirá rastrear a incorporação de carbono às células e rastrear sua mineralização completa em CO², a fim de proporcionar uma melhor compreensão do processo.

Metodologia: O projeto OXOMAR está utilizando um grande conjunto de metodologias de alto nível e complementares, incluindo os avanços mais recentes em:

1. Física: o envelhecimento artificial é um dos principais processos para acelerar a degradação abiótica por meio de raios UV e temperatura, e equipamentos específicos (Acelerador de envelhecimento Bandol® ou SEPAP) que foram projetados para este projeto a fim de permitir uma melhor simulação do ambiente marinho.
2. Química: também foram desenvolvidos novos métodos analíticos em química (Espectrometria de Massa de Alta Resolução e Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear) para caracterizar os subprodutos da degradação, nomeadamente os ‘oligômeros’, os quais são provas de biodegradabilidade na fase de transição entre os polímeros iniciais e os monômeros que serão ingeridos e degradados por microrganismos para finalmente serem transformados em CO².

• Microbiologia: avanços recentes em microbiologia (respirometria, metagenômica, metabolômica, sondagem de isótopos estáveis de DNA) também foram utilizados para melhor avaliar o processo de biodegradação e considerando a grande biodiversidade de microrganismos que vivem em plásticos, a chamada ‘plastisfera’.

1. Toxicologia: um grande conjunto de organismos marinhos com diferentes níveis de sensibilidade a poluentes (incluindo o ouriço-do-mar, robalo, anfioxo, ostra e bactérias) foram utilizados como indicadores biológicos da ausência de elementos tóxicos potenciais oriundos do polímero original e seus subprodutos.

Lista de trabalhos científicos avaliados por pares relacionados ao projeto ANR-OXOMAR:

1. Jacquin et al. (2019) Microbial ecotoxicology of marine plastic debris: a review on colonization and biodegradation by the ‘plastisphere’. Frontiers in microbiology, 10:865.
2. Dussud et al. (2018) Evidence of niche partitioning among bacteria living on plastics, organic particles, and surrounding seawaters. Environmental Pollution, 236: 807-816.
3. Dussud et al. (2018) Colonization of non-biodegradable and biodegradable plastics by marine microorganisms. Frontiers in microbiology, 9:1571.
4. Chapron et al. (2018) Microplastics are a serious threat for deep-water coral reefs. Scientific reports, 8:15299.
5. Eyheraguibel et al. (2018). Environmental scenarii for the degradation of oxo-polymers. 198: 182.
6. Eyheraguibel et al. (2017). Characterization of oxidized oligomers from polyethylene films by mass spectrometry and NMR spectroscopy before and after biodegradation by a Rhodococcus rhodochrous strain. Chemosphere, 184:366-374.

Resumo das credenciais do coordenador do projeto:

Dr. Jean-François Ghiglione é diretor de pesquisa do Centro Nacional de Pesquisa Científica (CNRS) da França, sediado no Laboratoire d’Océanographie Microbienne, desde 2001. Ele é chefe da equipe de Ecotoxicologia e Engenharia Microbiana Marinha e cofundador da empresa startup Plastic@Sea. Ele é gerente adjunto da rede francesa “GDR 2050 Polymeres & Oceans” e membro do comitê científico do clube empresarial BeMed. Ele coordenou 15 projetos nacionais e internacionais e publicou 76 artigos científicos avaliados por pares em periódicos (h-index 30). Ministrou ainda 41 conferências para o público em geral e foi entrevistado em 122 artigos de imprensa e 71 reportagens de Rádio/TV.

Banyuls sur mer, 04/09/2020

Dr. Jean-François Ghiglione

(coordenador do projeto)