Fungo que decompõe plástico oceânico
(nioz.nl)- O fungo marinho Parengyodontium album só consegue decompor partículas de polietileno (PE), o plástico mais comum nos oceanos, depois que elas passam pela radiação UV da luz solar
- Pesquisadores do NIOZ, da Utrecht University e da Ocean Cleanup Foundation buscaram microrganismos em uma área de poluição por plástico no Pacífico Norte e acompanharam o processo de decomposição usando um plástico especial com o isótopo 13C
- A taxa de decomposição de PE pelo P. album confirmada em laboratório foi de cerca de 0,05% ao dia, e a maior parte do carbono vindo do PE não foi usada no corpo do fungo, mas convertida em CO2 e liberada
- Como ele só consegue decompor PE que tenha sido exposto à radiação UV, mesmo que por pouco tempo, no oceano sua atuação fica principalmente limitada ao tratamento de plásticos que inicialmente flutuavam perto da superfície
- A humanidade produz mais de 400 bilhões de kg de plástico por ano, e a produção deve ao menos triplicar até 2060, tornando importante encontrar outros fungos marinhos que funcionem em águas mais profundas
Fungo marinho que decompõe PE após exposição a UV
- O fungo marinho Parengyodontium album vive junto com outros microrganismos marinhos em uma fina camada que se forma na superfície do lixo plástico no oceano
- Microbiologistas marinhos do NIOZ confirmaram que esse fungo consegue decompor partículas de polietileno (PE), o plástico mais abundante entre os que entram no mar
- Os resultados do estudo foram publicados na revista científica Science of the Total Environment
- P. album entra na lista de fungos marinhos decompositores de plástico identificados até agora
- Até hoje, apenas 4 espécies de fungos marinhos capazes de decompor plástico foram encontradas
- Já eram conhecidas mais bactérias capazes de decompor plástico
Como o processo de decomposição foi rastreado
- Os pesquisadores buscaram microrganismos decompositores de plástico em uma área de alta concentração de poluição por plástico no Pacífico Norte
- Depois de isolar fungos marinhos do lixo plástico coletado, eles os cultivaram em laboratório sobre um plástico especial contendo carbono marcado
- O isótopo 13C pode ser rastreado dentro da cadeia alimentar, sendo usado para verificar para onde o carbono do plástico se desloca como produto da decomposição
- Com esse método, foi possível quantificar o processo de decomposição do PE
Taxa de decomposição e produtos confirmados em laboratório
- Nas observações de laboratório, a taxa de decomposição de PE pelo P. album foi de cerca de 0,05% ao dia
- As medições mostraram que, ao decompor PE, o fungo não usa muito do carbono vindo do PE
- A maior parte do carbono do PE decomposto é convertida em dióxido de carbono (CO2) e liberada de volta
- Essa emissão de CO2 equivale à baixa quantidade emitida pela respiração humana, e foi avaliada como insuficiente para criar um novo problema
Condição que exige UV
- Para que o P. album use PE como fonte de energia, a luz solar é essencial
- Em laboratório, o P. album decompôs apenas PE que havia sido exposto à luz UV por pelo menos um curto período
- No oceano, somente plásticos que inicialmente flutuavam perto da superfície podem se tornar alvo da decomposição por esse fungo
- Já se sabia que a luz UV degrada mecanicamente o plástico, e estes resultados mostram que a UV também promove a degradação biológica por fungos marinhos
Fungos ainda não identificados em águas mais profundas
- Como muitos plásticos afundam para camadas mais profundas antes de serem expostos à luz solar, o P. album não consegue decompor todo o plástico
- Annika Vaksmaa acredita que também existam, em águas mais profundas, fungos ainda desconhecidos capazes de decompor plástico
- Fungos marinhos conseguem decompor materiais complexos à base de carbono, e há muitas espécies
- Além das 4 espécies já identificadas, outras espécies também podem contribuir para a decomposição de plástico
- Ainda há muitas perguntas sobre a dinâmica da decomposição de plástico em camadas mais profundas
Escala da poluição por plástico
- A humanidade produz mais de 400 bilhões de kg de plástico por ano
- A produção de plástico deve chegar a pelo menos 3 vezes o volume atual até 2060
- Grande parte dos resíduos plásticos entra no oceano, flutua em águas superficiais dos polos aos trópicos, depois se desloca para águas mais profundas e cai no fundo do mar
- Giros subtropicais (subtropical gyres) são correntes oceânicas circulares em que a água do mar fica quase estagnada; quando o plástico entra nelas, fica preso
- Só no giro subtropical do Pacífico Norte, um dos seis grandes giros do mundo, já se acumularam cerca de 80 milhões de kg de plástico flutuante
Artigo relacionado
- Biodegradation of polyethylene by the marine fungus Parengyodontium album: artigo publicado na Science of the Total Environment sobre a biodegradação de polietileno pelo P. album
1 comentários
Opiniões no Hacker News
Já isolei de fato esse fungo, Parengyodontium album, a partir de amostras terrestres e até analisei seu sequenciamento de bases
Fotos e DNA podem ser vistos aqui:
https://www.inaturalist.org/observations/147456216
https://www.inaturalist.org/observations/150149352
Se esse fungo decompõe polietileno, talvez também seja possível um uso secundário dos subprodutos como combustível em usinas de cogeração
Mas, como uma grande parcela dos microplásticos em ambientes aquáticos vem do desgaste de pneus de automóveis, seriam necessários mais fungos, e mais variados
sciencenews
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Na Suíça, estima-se que cerca de 90% dos microplásticos liberados no ambiente venham do desgaste de pneus: https://www.admin.ch/gov/en/start/documentation/media-releases.msg-id-100009.html
Hipoteticamente, uma proibição radical dos automóveis poderia reduzir, na ordem de 10:1, não só a fragmentação da paisagem, a ocupação do espaço público, acidentes e riscos, danos a humanos e animais, custos públicos, ruído e material particulado, mas também as emissões de microplásticos
Fazendo uma conta aproximada, se 20 milhões de toneladas de pneus são produzidas por ano e 1% disso desaparece como banda de rodagem desgastada ou, dependendo do motorista, como lateral do pneu, então 200 mil toneladas de partículas de pneus são espalhadas no ambiente todos os anos
Não entendo o que a Patagonia está tentando fazer ao trocar para poliéster reciclado e considerar isso mais ecológico
Se ocorre acúmulo de microplásticos no corpo, fico curioso se biopolímeros naturais teriam o mesmo problema
Nós não conseguimos decompor celulose, então me pergunto o que acontece com a microcelulose dentro do corpo, e também com a lignina, que é ainda mais difícil de degradar
Fico curioso se microfibras vegetais se acumulam no corpo com o tempo como fibras plásticas ou de amianto, e se, ao envelhecer, acabamos cheios desse tipo de material
No passado, padeiro era uma das profissões fatais porque se inalava muita poeira de farinha
A forma como fungos decompõem lignina mostra quão extremos precisam ser os meios usados por organismos para lidar com matéria orgânica recalcitrante. Eles liberam para fora das células um conjunto de enzimas e compostos que inclui peróxido de hidrogênio e até radicais hidroxila altamente oxidantes, então não é surpreendente que fungos também consigam atacar plásticos em algum grau
Microplásticos são um caso especial por serem quimicamente muito inertes, mas ainda assim são filtrados pelos rins. É bem provável que o mesmo aconteça com celulose ou lignina
Sinceramente, depois de ler alguns artigos sobre microplásticos, fico suspeitando que muitos deles são frágeis. Em laboratórios modernos, plástico está em toda parte, e artigos com controles adequados são raros. Placas de Petri, pipetas, microplacas etc., tudo é plástico, vem em embalagens plásticas, é lavado com utensílios plásticos e manuseado por pessoas usando um monte de fibras sintéticas
Quando os sequenciadores genéticos começaram a se popularizar, houve a mesma confusão, e acabamos aceitando que, como a contaminação por DNA está em toda parte, é preciso ter extremo cuidado com a coleta de amostras e com os métodos estatísticos
Materiais pequenos o suficiente para irritar os pulmões têm efeitos semelhantes em níveis de exposição ocupacional, e há casos piores, como a silicose. Trabalhadores agrícolas e mineiros pré-industriais também sofriam com frequência de pneumoconiose por inalação de poeira
Pelo que sei, ainda não sabemos por quanto tempo eles permanecem nos pulmões, no sangue ou no corpo como um todo
Como microplásticos são muito comuns e têm propriedades de desregulação endócrina, suspeito fortemente que parte do aumento na prevalência de autismo possa estar relacionada à exposição pré-natal a microplásticos. Nesse período, o momento e a dose da exposição a andrógenos podem definir programas de desenvolvimento de longo prazo
Eu não sabia dessa história dos padeiros; é bem interessante
Já venho ouvindo notícias desse tipo há bastante tempo
Dizem que fungos decompõem plástico e que insetos comem plástico, mas, na prática, parece que nada acontece com o plástico. Por que será
Quando surge outra fonte de alimento, eles voltam a evoluir na direção de comer outra coisa
Se não houver absolutamente nada para comer, uma pessoa também pode tentar comer plástico e talvez, milagrosamente, seja um ser escolhido capaz de decompô-lo, mas, se puder, voltará imediatamente à comida normal
Coisas como material bem triturado, temperaturas altas acima de 55°C e pH rigorosamente controlado
Como esse tipo de ambiente normalmente não existe fora de um biorreator, é difícil ver esses organismos atacando qualquer plástico dentro de casa
É uma pergunta séria. Se esse fungo comer todo tipo de plástico, surgirá uma quantidade enorme de nova vida no oceano, e não se sabe qual será o impacto no ecossistema. Pode ser apenas trocar um problema por outro
Não é uma notícia necessariamente boa
Graças à era de ouro do plástico em que vivemos, tornou-se possível embalar alimentos de modo que microrganismos não consigam penetrar, e, como resultado, a vida útil de alguns produtos agrícolas passou de algo em torno de meia semana para várias semanas
Se houver mais desses microrganismos nos próximos 100 anos, isso poderá causar problemas para embalagens de alimentos
O plástico pode ser visto, em essência, como várias etapas do “processo de vida” do petróleo bruto. Em vez de queimar óleo de aquecimento diretamente em casa, o plástico primeiro vive uma vez como material de embalagem e depois é incinerado para fornecer calor ao aquecimento distrital
Claro, o problema surge quando ele não é queimado e acaba na água
Isso também vale para o interior da embalagem, que é esterilizado ou pobre em nutrientes
O que provavelmente será afetado primeiro são usos de plásticos marinhos, como redes de pesca, cordas, roupas de banho e boias. Depois viriam infraestruturas como bombas de drenagem e equipamentos de irrigação agrícola, além de usos comuns ao ar livre
Os canudos plásticos proibidos pela UE provavelmente nem chegavam ao mar para começo de conversa
Já fora da UE, caminhões inteiros de plástico são despejados em rios
Isso aumenta ainda mais o CO2 na atmosfera
Ambos são ruins, claro. Não se deve misturar camadas que originalmente não deveriam se encontrar
Talvez, daqui a 100 anos, o último ser vivo da Terra acabe morrendo sufocado debaixo de um filme de nanodiamante
É uma descoberta excelente, mas me preocupa que fabricantes de plástico a usem como desculpa para produzir ainda mais plástico, dizendo algo como “o plástico não faz mal, afinal os fungos o decompõem organicamente”
Se os seres vivos ficarem melhores em decompor plástico, os fabricantes começarão a colocar substâncias químicas nocivas no plástico para impedir a decomposição precoce
Mas, se for descoberto um método muito eficiente para limpar e decompor plástico, os fabricantes de fato terão algo a dizer. Nesse caso, poderíamos usufruir da conveniência com a confiança de que o descarte é relativamente seguro, então é difícil chamar isso necessariamente de “abuso”
Felizmente, parece ser lento. Já existe até ficção científica distópica sobre um tema parecido
Se “a degradação de PE por P. album ocorre a uma taxa de cerca de 0,05% ao dia”, em que ritmo todos os plásticos do mundo começariam a amolecer e se desfazer em pedaços?
Imagino bactérias e fungos decompondo todo o plástico em CO2
Não sei o que é menos pior: o plástico permanecer no ambiente ou haver menos plástico, mas mais CO2
Pesquisando números aproximados, cerca de 8 milhões de toneladas de plástico entram no oceano todos os anos. Ao queimar 1 unidade de plástico, são geradas 3 unidades de CO2; portanto, se tudo isso fosse decomposto por fungos ou incinerado, seriam cerca de 24 milhões de toneladas de CO2. Em contraste, emitimos cerca de 35 bilhões de toneladas de CO2 por ano com a queima de combustíveis fósseis
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435117300223
Tenho a impressão de ouvir esse tipo de história com frequência
Talvez seja noticiada em excesso porque pode ser interpretada de forma errada como desculpa para continuar produzindo plástico que vai parar no mar
Quimiotróficos, especialmente bactérias quimiolitotróficas, prosperam perto de fontes hidrotermais de águas profundas em temperaturas altíssimas
Eles conseguem consumir e oxidar ferro, enxofre e vários elementos e compostos que consideramos tóxicos ou imutáveis. Em troca, produzem uma espécie de açúcar que serve de alimento para vermes tubícolas
Seria bom que futuras pesquisas sobre mitigação biológica do plástico também se concentrassem nesse tipo de conversão e produção de energia. Em vez de pensar no resultado impossível de soma zero de “eliminar completamente”, é mais voltado ao futuro transformar o plástico em algo novo e consumível e usá-lo como fonte de energia
Para resolver esse problema, precisamos pensar como vermes tubícolas
https://en.wikipedia.org/wiki/Chemotroph