Bioconversão de monômeros de polietileno tereftalato em produtos biotecnológicos por microrganismos

Abstract

Embora a reciclagem seja amplamente utilizada como solução para mitigar o acúmulo de resíduos plásticos, esse processo apresenta limitações consideráveis, como o alto consumo de energia, água e a utilização de solventes orgânicos tóxicos. Além disso, a reciclagem convencional não atende à crescente demanda por substituição dos polímeros sintéticos por biopolímeros, nem soluciona o problema dos resíduos plásticos já acumulados no ambiente. Nesse contexto, a bioconversão de plásticos surge como uma alternativa promissora, integrando a degradação de polímeros à produção de bioprodutos de alto valor agregado, de maneira mais sustentável tanto do ponto de vista ambiental quanto econômico. O presente estudo teve como objetivo isolar e caracterizar microrganismos capazes de degradar os monômeros de polietileno tereftalato (ácido tereftálico (TA) e etilenoglicol (EG)), e avaliar a produção de compostos com potencial de aplicação biotecnológica. Demonstrou-se que isolados bacterianos obtidos por culturas de enriquecimento foram capazes de produzir biopolímeros, exopolissacarídeos (EPS) e lipídeos a partir desses monômeros, com aplicações promissoras nas indústrias de bioplásticos, cosméticos e farmacêutica. Até este estudo, a produção de lipídeos e exopolissacarídeos não-celulósicos a partir de TA e EG não havia sido reportada, destacando o caráter inovador dos bioprocessos encontrados. Os resultados deste estudo podem fundamentar alternativas à reciclagem convencional, proporcionando novas formas de valorização de resíduos plásticos. Palavras-chave: Bioconversão; Polietileno Tereftalato (PET); Ácido Etilenoglicol; Biossurfactantes; Exopolissacarídeos; Polihidroxialcanoatos. Tereftálico.Although recycling is widely used as a solution to mitigate the accumulation of plastic waste, this process has considerable limitations, such as high consumption of energy, water, and the use of toxic organic solvents. Furthermore, conventional recycling does not meet the growing demand for replacing synthetic polymers with biopolymers, nor does it solve the problem of plastic waste already accumulated in the environment. In this context, plastic bioconversion emerges as a promising alternative, integrating polymer degradation with the production of high-value-added bioproducts in a more sustainable way, both environmentally and economically. This study aimed to isolate and characterize microorganisms capable of degrading the monomers of polyethylene terephthalate, terephthalic acid (TA), and ethylene glycol (EG), and to evaluate the production of compounds with potential biotechnological applications. It has been demonstrated that bacterial isolates obtained from enrichment cultures were capable of producing biopolymers, exopolysaccharides (EPS), and lipids from these monomers, with promising applications in the bioplastics, cosmetics, and pharmaceutical industries. Until this study, the production of lipids and non-cellulosic exopolysaccharides from TA and EG had not been reported, highlighting the innovative nature of the bioprocesses identified. The results of this study may support alternatives to conventional recycling, providing new ways to valorize plastic waste. Keywords: Bioconversion; Polyethylene Terephthalate (PET); Terephthalic Acid; Ethylene Glycol; Biosurfactants; Exopolysaccharides; Polyhydroxyalkanoates.