Pesquisa da UFSCar identificou quatro fungos intestinais com potencial para degradar isopor e contribuir para novas soluções contra a poluição plástica.
Conhecida pelos prejuízos causados às lavouras de soja, algodão e milho, a lagarta-helicoverpa (Helicoverpa armigera) pode contribuir para o desenvolvimento de novas formas de enfrentar a poluição plástica. Pesquisadores identificaram no intestino do inseto quatro fungos com potencial para degradar isopor.
O estudo foi conduzido pelo Laboratório de Biologia Molecular da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), em parceria com pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Rio Claro. Os resultados foram publicados na revista científica BMC Microbiology.
O poliestireno é um polímero derivado do petróleo que permanece por longos períodos no ambiente. Sua reciclagem também enfrenta dificuldades econômicas e logísticas: apenas cerca de 2% do volume de um bloco de isopor corresponde ao plástico, enquanto o restante é composto por ar. Isso exige o transporte e o processamento de grandes quantidades do material para recuperar uma pequena massa de polímero.
Segundo o professor Flavio Henrique Silva, do Departamento de Genética e Evolução da UFSCar, os estudos desenvolvidos pelo grupo estão entre os primeiros realizados no Brasil sobre fungos intestinais de insetos associados à transformação do poliestireno. A pesquisa recebeu apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).
Dieta alterou microbiota das lagartas
Para avaliar como o consumo de isopor afetava os microrganismos intestinais, os cientistas separaram as lagartas em três grupos. O primeiro recebeu somente poliestireno expandido, o segundo foi alimentado com uma dieta composta por até 50% do material e o terceiro consumiu alimentação convencional.
A análise genética da microbiota revelou que a dieta modificou a diversidade de fungos presentes no intestino dos insetos. A levedura do gênero Diutina, encontrada em todos os grupos, tornou-se menos abundante entre as lagartas alimentadas com poliestireno.
Ao mesmo tempo, aumentou a diversidade microbiana, com a presença de fungos dos gêneros Aspergillus, Talaromyces, Metarhizium e Trematosphaeria. Para os pesquisadores, o resultado sugere que a comunidade de microrganismos intestinais se adapta à ingestão do polímero.
Na etapa seguinte, foram isolados quatro fungos: um do gênero Aspergillus, um do gênero Talaromyces e dois do gênero Penicillium. Os esporos foram aplicados sobre filmes muito finos de poliestireno e permaneceram em contato com o material durante 60 dias.
Imagens produzidas por microscopia eletrônica mostraram o crescimento dos fungos e alterações na superfície do plástico. Aspergillus e Talaromyces apresentaram os resultados mais expressivos, enquanto os dois fungos do gênero Penicillium provocaram mudanças mais discretas. As descobertas mostram o potencial desses microrganismos para degradar isopor por meio de processos biológicos.
O crescimento sobre a película indica que os fungos podem ter utilizado o plástico como fonte de carbono. Esses organismos são considerados promissores porque produzem e liberam enzimas capazes de romper estruturas complexas, como a celulose e outros polímeros.
Cientistas investigam se plástico é completamente degradado
Apesar dos resultados, os pesquisadores ainda precisam confirmar se o poliestireno é efetivamente decomposto ou apenas fragmentado em partículas menores. Para responder à questão, o grupo está analisando as fezes dos insetos e verificando se o processo gera microplásticos ou nanoplásticos ou se rompe completamente as cadeias de carbono do material.
Outros insetos também fazem parte das pesquisas da UFSCar. Em um estudo publicado na revista Frontiers in Microbiology, cientistas observaram que a bactéria Paenibacillus lautus, encontrada no intestino da larva do besouro Sphenophorus levis, conhecido como bicudo-da-cana, consegue modificar o poliestireno.
O grupo também estuda o Zophobas morio, cuja larva é chamada de tenébrio gigante. Mais resistente às condições de laboratório, o inseto consegue sobreviver durante semanas alimentando-se apenas de isopor ou de outros polímeros.
A próxima etapa será identificar os microrganismos mais eficientes e compreender quais genes, proteínas e enzimas participam do processo. Os cientistas também pretendem avaliar se diferentes espécies de fungos e bactérias trabalham de forma conjunta.
No futuro, a equipe espera formar uma coleção de microrganismos capazes de degradar isopor e introduzi-los no intestino de larvas resistentes, como o tenébrio gigante. A estratégia poderia originar um sistema biológico mais eficiente para tratar esse resíduo. Antes de uma possível aplicação em larga escala, porém, será necessário comprovar a decomposição completa do plástico e avaliar os impactos ambientais e a segurança do método.
