Análise de polihidroxialcanoato produzido a partir de plásticos : investigação microbiana de Comamonas brasiliensis rumo à sustentabilidade na indústria de polímeros
Análise de polihidroxialcanoato produzido a partir de plásticos : investigação microbiana de Comamonas brasiliensis rumo à sustentabilidade na indústria de polímeros
Autor(a)
Sousa, Jéssica Fernandes de
Orientador(a) Coorientador(a)
Kruger, Ricardo Henrique
Data de aceite
2026-08-03
Data de disponibilizacao
2026-08-03
Data de publicacao
2026-08-03
Data de defesa submissao
2026-04-04
Citacao
SOUSA, Jéssica Fernandes de. Análise de polihidroxialcanoato produzido a partir de plásticos: investigação microbiana de Comamonas brasiliensis rumo à sustentabilidade na indústria de polímeros. 2025. 112 f., il. Tese (Doutorado em Biologia Microbiana) — Universidade de Brasília, Brasília, 2025.
Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2025.
Resumo Portugues
Os materiais poliméricos existem desde a antiguidade, mas sua utilização
expandiu-se significativamente durante a Segunda Guerra Mundial, impulsionada por
investimentos em pesquisas que reduziram custos e ampliaram suas aplicações em
diversas indústrias. Os plásticos são formados por longas cadeias de macromoléculas
provenientes da polimerização de monômeros, podendo ser classificados em naturais,
semissintéticos e sintéticos. Em 2023, a produção global de plásticos atingiu 413,8
milhões de toneladas, com 90,4% oriundos de fontes fósseis, sendo que apenas 8,7%
desses plásticos são reciclados adequadamente. Referente a este cenário, diversas
medidas tramitam por organizações governamentais e não governamentais, visando
transformar a situação. Desse modo, estratégias que visem convergir a substituição e a
descontaminação de plásticos em um único processo apresentam alto potencial sob as
perspectivas tecnológica, ecológica, econômica e social. Devido à alta biodiversidade
microbiana dos solos, estudos visam identificar e analisar microrganismos capazes de
realizar a biodegradação de plásticos. Com uma coleção estabelecida de bactérias isoladas
do Cerrado capazes de biodegradar polietileno, observaram-se também nos genomas
dessas bactérias genes responsáveis pela biossíntese do bioplástico polihidroxialcanoato.
Com base nesses dados, foram realizadas caracterizações microscópicas e químicas para
investigar a produção de bioplástico polihidroxialcanoato a partir do consumo de
plásticos de origem petroquímica como única fonte de carbono. A microscopia de
varredura e de fluorescência confirmaram a formação de biofilme bacteriano na superfície
do plástico, e alterações do perfil químico dos plásticos, observadas por FTIR, 13C RMN
e TG/DTG, indicaram que houve degradação após a formação do biofilme. A partir desse
cultivo, foram realizadas a análise de produção de biopolímero por microscopia de
fluorescência e a caracterização química por FTIR e DSC. As análises validam a hipótese
de que a Comamonas brasiliensis sp. está utilizando plástico como fonte de carbono e
produzindo bioplástico a partir desse substrato.
Resumo Ingles
Polymeric materials have existed since ancient times, but their use increased
significantly during World War II, driven by investments in research that decreased costs
and expanded their applications in diversified sectors. Plastics are formed by long chains
of macromolecules resulting from the polymerization of several monomers. They can be
classified as natural, semi-synthetic, and synthetic. In 2023, global plastic production
reached 413.8 million tons, of which 90.4% originated from petrochemical sources, and
only 8.7% of these plastics are properly recycled. Therefore, several measures are being
articulated by governmental and non-governmental organizations to change the current
situation. Thus, strategies that aim to converge the replacement and decontamination of
plastics in a single process have high potential from technological, ecological, economic,
and social perspectives. Due to the high microbial biodiversity of soil, studies aim to
identify and analyze microorganisms capable of biodegrading plastics. With a collection
of bacteria isolated from the Brazilian Savannah soil capable of biodegrading
polyethylene, genes responsible for the biosynthesis of the bioplastic
polyhydroxyalkanoate were also observed in the genomes of these bacteria. Microscopic
and chemical analyses were performed to investigate the production of
polyhydroxyalkanoate from the consumption of petrochemical plastics. Scanning and
fluorescence microscopy confirmed the formation of bacterial biofilm on the surface of
the plastic, and chemical profile changes were detected after colonization by FTIR, 13C
NMR, and TG/DTG. The biopolymer yield was analyzed by fluorescence microscopy,
and its chemical characterization was performed by FTIR and DSC. The analyses validate
the hypothesis that Comamonas brasiliensis sp. uses plastic as a sole carbon source and
produces bioplastics from this substrate.
Unidade academica
Instituto de Ciências Biológicas (IB)
Departamento
Departamento de Biologia Celular (IB CEL)
Programa de Pos-Graduacao
Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana
Agencia financiadora
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
