A produção e o consumo de plásticos atuais contribuem significativamente para problemas ambientais, como mudança climática e poluição. Há uma crescente necessidade de reforma em toda a cadeia de valor dos plásticos. Nesse contexto, a biotecnologia surge como uma aliada, oferecendo soluções para a produção a partir de matérias-primas renováveis e auxiliando a reciclagem e reciclagem de plásticos no fim de vida. O conceito de bioeconomia circular de plásticos surge como essencial para minimizar impactos negativos.
Para apoiar essa transição, as pesquisas mais recentes, como as lideradas por Micaela Chacón e Neil Dixon da Universidade de Manchester, propõem o uso de biossensores geneticamente codificados. Esses dispositivos têm o potencial de acelerar tanto a construção quanto a desconstrução de plásticos, permitindo a harmonização entre as necessidades biotecnológicas e as restrições fisiológicas do organismo hospedeiro utilizado.
Na prática, esses biossensores já se mostraram eficientes na detecção e quantificação de monômeros plásticos, servindo para otimizar ciclos de despolimerização e biorreciclagem. Bibliotecas microbianas e enzimáticas beneficiam-se enormemente de tais instrumentos, dado o seu papel no encurtamento de tempo de detecção, comparado a métodos tradicionais como a cromatografia.
Um exemplo aplicado desses avanços é a engenharia de biossensores específicos para diácidos, como o ácido muconico, utilizado na produção de poliésteres e borracha de butadieno. Vários biossensores foram desenvolvidos usando reguladores transcricionais alostéricos, proporcionando um recurso valioso para a evolução adaptativa de linhagens para aumentar a produção de MA.
Apesar dos avanços significativos, a produção biológica e a degradação de plásticos ainda estão em fase inicial, necessitando de novos desenvolvimentos enzimáticos e microbianos. Uma interessante perspectiva de desdobramento neste campo é estimular o desenvolvimento de vias de catálise que absorvam CO2 como matéria-prima, minimizando a dependência de combustíveis fósseis.
No entanto, desafios como a necessidade de maior sensibilidade e especificidade na detecção ainda persistem. Além disso, a busca por equilibrar dinâmicamente a produtividade de possibilidades bioquímicas em consonância com o bem-estar das células produtoras é um território em evolução no campo da biotecnologia plástica.
As perspectivas futuras sugerem um contínuo aprimoramento das ferramentas disponíveis e um crescente foco no refinamento das técnicas de biocatalise. Isso pavimentará o caminho para uma bioeconomia plástica mais sustentável e impulsionará a adoção dessas tecnologias em larga escala.
Fonte: Genetically encoded biosensors for the circular plastics bioeconomy