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Pesquisadores usam micróbios para transformar plástico em proteína comestível

Descoberta ainda está sendo testada em laboratório, mas já rendeu prêmio aos cientistas e tem resultados promissores

plástico proteína
Stephen Techtmann. Foto: Michigan Tech
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Em 2021, o Future Insight Prize, prêmio criado empresa alemã de ciência e tecnologia Merck KGaA em 2019, foi para dois pesquisadores que talvez tenham encontrado a soluçã conjunta para dois grandes problemas do mundo: a poluição plástica e a desnutrição.

Ting Lu e Stephen Techtmann desenvolveram um processo que usa micróbios para transformar resíduos de plástico em proteína.  “Os vencedores do Future Insight Prize deste ano criaram uma tecnologia inovadora com o potencial de gerar uma fonte segura e sustentável de alimentos e, ao mesmo tempo, reduzir os danos ambientais associados aos resíduos de plástico e aos métodos agrícolas tradicionais”, disse Belén Garijo, presidente do executivo Conselho e CEO da Merck KGaA, Darmstadt. 

É importante ressaltar que o processo ainda está sendo testado e que soluções imediatas para estas graves ameaças ao planeta e à saúde humana são urgentes.

Plástico em Alimentos 

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Lu, professor de Bioengenharia da Universidade de Illinois Urbana-Champaign, e Techtmann, professor associado de Ciências Biológicas da Michigan Technological University, começaram a trabalhar na ideia em setembro de 2020 com suas equipes de pesquisa. 

Ruochen Wu, pesquisador de pós-doutorado em engenharia química que trabalha no projeto. Foto: Michigan Tech

O projeto começou com uma chamada da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa, um órgão financiador dos EUA, para “maneiras interessantes e criativas de lidar com resíduos”.

Além disso, os cientistas tinham motivações pessoais para a pesquisa. “Estive em áreas rurais subdesenvolvidas, onde os agricultores trabalham duro, mas não conseguem colocar comida suficiente na mesa”, contou Lu ao site Treehugger. “Isso me deixou uma impressão duradoura da crise de escassez de alimentos. Anos atrás, me deparei com um relatório da ONU, fiquei chocado com a população de pessoas famintas e vi uma urgência para a geração de alimentos”. 

“Quando comecei meu próprio laboratório em Illinois, queria trabalhar em algo que me desafiasse intelectualmente, mas que tivesse um impacto social. A geração de alimentos é um assunto muito importante e estou muito animado para lidar com isso.” Ting Lu

Essencialmente, o processo que os pesquisadores desenvolveram primeiro usa produtos químicos para quebrar polímeros plásticos e, em seguida, usa micróbios para converter os blocos de plástico em biomassa microbiana que tem valor nutricional.

“O conceito-chave subjacente ao nosso projeto é a transformação, um processo que converte uma forma de material em outra”, explica Lu. “Nesse caso, transformamos resíduos de plástico em alimentos.” 

O início e o produto final podem parecer materiais “radicalmente diferentes”, Lu reconhece, mas de uma perspectiva química, eles não são tão diferentes quanto se poderia esperar.  O plástico e os alimentos contêm os blocos de construção essenciais de carbono, oxigênio e hidrogênio. O processo não gera farinha, exatamente. Em vez disso, o resultado final é o que Techtmann chama de “células microbianas”.

Ting Lu, o segundo da esquerda inferior, em seu laboratório. Foto: Michigan Tech

“As células microbianas são feitas de coisas muito semelhantes aos alimentos que comemos agora, especialmente quando se trata de produtos vegetais. Eles contêm proteínas, lipídios e vitaminas”, disse Techtmann ao Treehugger.

De acordo com Ting, essas células atualmente assumem a forma de um pó que poderia ser um produto alimentar. Esse pó também pode ser usado para fazer barras energéticas ou outros tipos de alimentos. 

Escala

O conceito ainda está no nível do que Techtmann chama de “experimentos em escala de bancada”. No momento, os pesquisadores só podem converter de 25 a 50 gramas de plástico por vez. No entanto, um fato promissor é que o processo é notavelmente eficiente. É capaz de transformar 75% a 90% dos plásticos HDPE em células potencialmente comestíveis. 

No curto prazo, Techtmann diz que os pesquisadores esperam unificar os componentes de seu processo de transformação de plástico em alimentos em um único dispositivo que poderia ser usado como uma ferramenta para alívio de desastres. 

“Muitas vezes, comida e água potável são necessários em um cenário de desastre, e muitas vezes você tem excesso de resíduos. Nosso objetivo de longo prazo é desenvolver uma tecnologia de degradação e conversão de plástico que seja versátil e eficiente e possa ser utilizada em grande escala, o que, em última análise, ajuda a lidar com a poluição do plástico e a insegurança alimentar, dois grandes desafios de nossa sociedade moderna”, explica Lu.

Ele espera que o alimento que ele gera seja uma fonte alternativa legítima de alimento para humanos, bem como potencialmente para gado, gatos e cães. 

Prêmio Future Insight 

Ganhar o Future Insight Prize 2021 vai ajudar os cientista a trabalharem para alcançar estes objetivos. Criado em 2019 em homenagem ao 350º aniversário da Merck, o prêmio dá ao projeto vencedor 1 milhão de euros. 

“Com o prêmio, podemos buscar ideias de alto risco e alto retorno que são potencialmente transformadoras.”  

Ting Lu

“O prêmio é incrível, porque oferece recursos e incentivo para avançarmos nas pesquisas. Embora tenhamos gerado resultados promissores, ainda há um longo caminho a percorrer desde a demonstração do conceito até as aplicações do mundo real”, explica Lu;

Com o valor, os pesquisadores esperam aumentar a eficiência da transformação; melhorar e garantir a segurança do produto alimentar final; melhorar a nutrição dos alimentos, por exemplo, descobrindo como fazer ácidos graxos poli-insaturados; e expandir a pesquisa para novos tipos de resíduos, como matéria vegetal não comestível.

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