"Potencial e aplicações biotecnológicas da Bioconversão de Poliamida pela bactéria Alcaligenes sp."
biodegradação, nylon, bioplástico, caprolactama, butanoato, poliamida.
A poliamida (PA) é um polímero sintético amplamente utilizado em diversos setores industriais devido à sua resistência térmica e mecânica. No entanto, sua baixa biodegradabilidade e dificuldade de reciclagem fazem com que seu descarte inadequado contribua significativamente para a crise ambiental dos plásticos. Diante desse cenário, a biodegradação de PA por microrganismos surge como uma alternativa promissora para a remediação ambiental. Este estudo investiga o potencial biotecnológico de Alcaligenes sp. PE 187 na degradação da PA e na conversão de seus subprodutos em polihidroxialcanoatos (PHAs), biopolímeros de interesse industrial. A estirpe bacteriana utilizada nesse estudo foi isolada a partir de resíduos plásticos coletados em solos do Cerrado brasileiro e caracterizada como Alcaligenes sp. PE 187. O sequenciamento e a análise genômica foram realizados para identificar genes envolvidos na degradação da PA e na biossíntese de PHAs. Adicionalmente, o microrganismo foi cultivado em meio mínimo mineral contendo PA como única fonte de carbono para avaliar a adesão microbiana e a viabilidade celular após 90 dias de cultivo. As modificações químicas nos filmes de PA utilizados nas culturas foram analisadas por espectroscopia de infravermelho (ATR-FTIR) para verificar possíveis modificações químicas associadas à biodegradação. A análise genômica revelou que o genoma completo de Alcaligenes sp. possui 3.798 genes codificadores de proteínas, além de um repertório metabólico associado à degradação de poliamida, que inclui vias da caprolactama e genes homólogos ao 6-aminohexanoato-cíclico-dímero hidrolase (nylA) e 6-aminohexanoato linear-oligômero hidrolase (nylB). Também foram identificados genes relacionados à biossíntese de PHAs, sugerindo que a bactéria pode converter subprodutos da degradação da PA em biopolímeros sustentáveis. Os resultados dos ensaios experimentais corroboraram os achados genômicos e indicam a capacidade de Alcaligenes sp. PE 187 de biodegradar a poliamida e colonizar a superfície desta, apresentando viabilidade celular mesmo após 90 dias de cultivo. A análise por ATR-FTIR indicou degradação parcial do polímero, com redução de bandas características das ligações amida e surgimento de novos grupos funcionais, como nitrilas e isocianatos. Os resultados obtidos demonstram o potencial biotecnológico de Alcaligenes sp. PE 187 na biodegradação da PA e na bioconversão de seus derivados em PHAs, possibilitando futuras aplicações na remediação ambiental e na produção de bioplásticos sustentáveis. Estudos futuros podem explorar a expressão e caracterização de enzimas envolvidas na degradação da PA, a otimização das condições ambientais para aprimorar a biodegradação e a engenharia metabólica para maximizar a produção de PHAs.