Polyethylene terephthalate (PET) depolymerization mediated by filamentous fungi

As características de recalcitrância e insolubilidade em água tornam a disposição final de polímeros, um grande problema para sociedade moderna. Estima-se que em 30 anos, a quantidade de garrafas de polietilenotereftalato (PET) presentes no ambiente marinho irá se igualar à quantidade de peixes. Estratégias que programem a reciclagem de polímeros pós-consumo, tais como a despolimerização ou degradação de PET têm sido estudadas. Para contribuir com essa proposta, foram pesquisadas linhagens de fungos filamentosos com potencial para despolimerização de PET. Cem linhagens foram obtidas de diversos ambientes: amostras de água de rios do entorno de uma refinaria e de dentro dessa; cutícula de formiga; solo sob o plantio de Citrus; ar e de fragmentos de garrafa. Os isolados foram submetidos a uma triagem de atividades hidrolíticas para esterases e lipases por: ensaios em placas; análises de alto desempenho (HTS) com sondas esterificadas fluorogênicas com cadeias de 2 e 8 carbonos, e avaliação da capacidade de despolimerização de nanopartículas de PET. Nove isolados foram selecionados por apresentar promissoras atividades enzimáticas e são pertencentes aos gêneros Microsphaeropsis, Mucor, Trichoderma, Westerdykella e Pycnidiophora e seis linhagens foram capazes de converter as nanopartículas de PET em concentrações acima de 0,8% de ácido tereftálico (PTA): Curvularia sp, Trichoderma spp (2), Cladosporium sp e Microsphaeropsis (2). Estudos confirmatórios de fermentação foram conduzidos em fragmentos de PET de garrafas de diferentes cristalinidades. Dados de despolimerização foram obtidos pela quantificação do monômero PTA, bis-2-hidroxietiltereftalato (BHET) e metil-2-hidroxietiltereftalato (MHET), análises de espectroscopia de absorção no infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e avaliações de atividades de lipases e esterases nos líquidos fermentados. As linhagens eleitas liberaram PTA em concentrações acima de 12 ppm, BHET e MHET em concentrações acima de 0,6 ppm e também promoveram alterações na estrutura química e superfície dos fragmentos de PET. Os resultados corroboram que substratos associados a hidrocarbonetos são importantes fontes de microrganismos para aplicação em tecnologias ambientais. Por fim, este trabalho trouxe importante contribuição para estudos de biodegradação de polímeros, uma vez que destacou linhagens até então pouco estudadas para esta aplicação biotecnológica.