E. coli transforma plástico PET em paracetamol

A investigação mais recente trouxe sinais animadores de progresso no combate a dois dos maiores desafios ambientais atuais: a poluição por plástico e a dependência de combustíveis fósseis nos processos de fabrico de medicamentos.

Cientistas da Universidade de Edimburgo, no Reino Unido, recorreram à bactéria Escherichia coli para transformar moléculas obtidas do plástico amplamente utilizado polietileno tereftalato (PET) no analgésico acetaminofeno (também conhecido como paracetamol).

Uma parte significativa do acetaminofeno produzido hoje tem origem em derivados de combustíveis fósseis. Substituir esses ingredientes por resíduos - como o plástico descartado - poderia oferecer uma forma engenhosa de enfrentar, de uma só vez, dois grandes problemas ambientais.

Como a E. coli transforma plástico PET em paracetamol

O método começa com a degradação química de garrafas de PET. As moléculas resultantes são depois fornecidas a E. coli geneticamente modificadas, que usam fosfato como catalisador para converter essas moléculas num composto orgânico que contém azoto. Por fim, esses compostos são convertidos no ingrediente ativo do acetaminofeno.

Entre as várias vantagens apontadas, destaca-se o facto de o processo poder ser concluído em 24 horas numa montagem laboratorial compacta. Além disso, funciona à temperatura ambiente, evitando necessidades de aquecimento ou arrefecimento excessivos. A equipa conseguiu ainda obter um rendimento notavelmente elevado de 92%.

Base química do processo: rearranjo de Lossen em células vivas

A reação assenta numa transformação química bem estabelecida conhecida como rearranjo de Lossen, assim denominada em homenagem ao químico alemão Wilhelm Lossen, que a descreveu em 1872. Neste trabalho, a reação é tornada biocompatível, de modo a poder ocorrer no interior de células e de bactérias vivas.

Impacto ambiental e próximos passos para a reciclagem de PET

Apesar do potencial, ainda será necessário tempo para aumentar a escala e demonstrar que a abordagem é eficaz a um nível industrial e comercialmente viável. Ainda assim, a nova tecnologia sugere uma margem considerável para desenvolvimento.

"Este trabalho demonstra que o plástico PET não é apenas lixo nem um material destinado a tornar-se mais plástico - pode ser transformado por microrganismos em novos produtos valiosos, incluindo aqueles com potencial para tratar doenças", afirma o biotecnólogo Stephen Wallace, da Universidade de Edimburgo.

O estudo foi realizado com garrafas de PET, mas este plástico também é muito usado em embalagens alimentares, mobiliário e no fabrico industrial. Estima-se que este tipo de plástico represente mais de 350 milhões de toneladas de resíduos por ano, agravando o peso da poluição por plástico.

Segundo os investigadores, uma abordagem semelhante poderá também funcionar com outros tipos de bactérias e com outros tipos de plástico, o que abre a porta a opções mais amigas do ambiente tanto para a reciclagem como para a produção de medicamentos.

Trata-se de um exemplo expressivo de como a química natural e a química sintética podem ser combinadas para encontrar soluções e impulsionar a inovação - e, no futuro, poderá significar que a E. coli venha a ter um papel na produção de analgésicos.

"A natureza evoluiu um conjunto requintado, embora limitado, de reações químicas que sustentam o funcionamento de todos os organismos vivos", escrevem os investigadores.

"Em contraste, o campo da química orgânica sintética consegue aceder a reatividade não observada na natureza, e a integração destas reações abióticas em sistemas vivos oferece uma solução elegante para a síntese sustentável de muitos produtos químicos industriais a partir de matérias-primas renováveis."

A investigação foi publicada na Nature Chemistry.