Fungos como fonte de bioplásticos

Imagem de uma garrafa com fungos dentro e ao redor com fundo escuro, representando bioplásticos. Imagem gerada por Inteligência Artificial.
Texto escrito por Ellen Roman

A crescente preocupação com a poluição plástica e a necessidade de reduzir a dependência de materiais não renováveis têm impulsionado os pesquisadores a buscar alternativas sustentáveis. Nesse contexto, os fungos têm despertado interesse como uma fonte promissora de bioplásticos.

Imagem de uma garrafa com fungos dentro e ao redor com fundo escuro.
Imagem gerada por Inteligência Artificial.
(imagem gerada por Inteligência Artificial)

Bioplástico à base de micélio

O micélio é a rede de filamentos ramificados que compõem o corpo do fungo. É uma estrutura que desempenha um papel crucial na absorção de nutrientes e na reprodução dos fungos. Recentemente, o micélio tem sido explorado de maneiras inovadoras devido às suas propriedades únicas e versáteis.

Na imagem há um micélio fúngico branco sobre uma superfície preta.
Fonte: Tobi Kellner, CC BY-SA 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, via Wikimedia Commons

Os fungos podem ser cultivados em substratos naturais em condições controladas de temperatura e umidade. Durante o crescimento do fungo, forma-se uma rede de micélio. Esta rede pode ser moldada em diferentes formas, tamanhos e texturas, a depender das condições de cultivo, e ser usada em diversas aplicações na indústria.

Atualmente, as empresas utilizam o micélio na produção de diversos produtos, como couro, embalagens, móveis e isolantes térmicos e acústicos em construções sustentáveis.

Em 2016, duas empresas pioneiras no ramo, a Ecovative e a Biomason, desenvolveram móveis usando fungos. A Biomason hoje se dedica à fabricação do bioconcreto, um tipo de concreto semelhante ao concreto tradicional, que produz menos CO2 durante a sua fabricação. A Ecovative, por sua vez, está focada na comercialização de embalagens, couro, espumas e até mesmo bacon, isso mesmo, bacon comestível, a partir de micélio fúngico.

Imagem de espuma feitas de micélio em blocos de cor branca com manchas de cor laranja e marrom.
Fonte: Karana et al., CC BY 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by/4.0>, via Wikimedia Commons

A utilização do micélio na fabricação de produtos oferece inúmeras vantagens. Primeiramente, destaca-se a sua natureza biodegradável, o que contribui para um ciclo de vida mais sustentável dos materiais produzidos. Além disso, o cultivo do micélio consome menos recursos naturais em comparação com os processos tradicionais de fabricação. Um exemplo, é a sua aplicação na produção de couro, em que a utilização do micélio evita o uso de produtos químicos tóxicos e a necessidade de abater animais trazendo uma abordagem mais ética e sustentável. 

Produção de bioplásticos por fungos

Além dos fungos serem uma fonte de matéria-prima para fabricação de produtos, eles também podem atuar na produção de bioplástico. Os fungos possuem uma notável capacidade de sintetizar biopolímeros. Biopolímeros, são compostos químicos produzidos naturalmente por seres vivos. Um exemplo de biopolímero produzido por fungos é o ácido poliláctico (PLA), obtido a partir da fermentação de açúcares. O PLA é um bioplástico biodegradável e versátil, utilizado em embalagens, filmes e outros produtos. Ademais, os fungos também podem produzir outros biopolímeros, como o polihidroxialcanoato (PHA) e a quitina, que possuem propriedades interessantes para a fabricação de bioplásticos. Os nomes são difíceis? Sim! Mas já falamos destes nomes em outro texto que pode ser conferido aqui!

Diversos estudos realizados com diferentes espécies de fungos, como Rhodotorula minuta, Yarrowia lipolytica e Wickerhamomyces anomalus, relataram a síntese de PHAs.

Os bioplásticos produzidos por fungos têm um amplo potencial de aplicação em diversos setores. Na indústria de embalagens, por exemplo, eles podem fabricar filmes, bandejas e recipientes para alimentos. Além disso, eles podem empregar bioplásticos fúngicos na produção de produtos descartáveis, como talheres e copos, reduzindo o impacto ambiental causado pelo descarte de plásticos convencionais. Outras aplicações incluem a fabricação de peças automotivas, têxteis, materiais de construção e dispositivos médicos.

Vantagens dos bioplásticos fúngicos

Os fungos produzem bioplásticos que apresentam várias vantagens em relação aos plásticos tradicionais. Em primeiro lugar, eles obtêm esses bioplásticos a partir de fontes renováveis, como resíduos agrícolas, celulose e açúcares, reduzindo a dependência de recursos não renováveis, como o petróleo. Além disso, esses bioplásticos fúngicos são biodegradáveis, o que significa que microrganismos presentes no meio ambiente podem decompor esses bioplásticos, minimizando o impacto da poluição plástica. Essa característica é particularmente relevante, considerando a longa vida útil dos plásticos convencionais e seu impacto negativo nos ecossistemas terrestres e aquáticos.

Desafios e perspectivas:

Embora os bioplásticos fúngicos apresentem diversas vantagens, ainda enfrentamos desafios para adotá-los em larga escala. Precisamos considerar questões como custos de produção, escalabilidade, propriedades físicas e regulamentações para viabilizar a substituição dos plásticos convencionais. No entanto, a área de biotecnologia fúngica está alcançando avanços significativos, com cientistas desenvolvendo linhagens de fungos mais eficientes na produção de biopolímeros.

Este texto é produzido pelo  o LEBIMO – Laboratório de Enzimologia e Biologia Molecular de Microrganismos, para a série sobre fungos. O primeiro texto pode ser lido aqui.

A Autora

Ellen Roman. Biomédica pelo Centro Universitário Unimetrocamp Wyden. Atualmente, é aluna de doutorado na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), realizando seu projeto no LEBIMO e, também trabalha com enzimas envolvidas na degradação de plástico.

Para saber mais

Behera S, Priyadarshanee M, Vandana, Das S (2022) Polyhydroxyalkanoates, the bioplastics of microbial origin: Properties, biochemical synthesis, and their applications, Chemosphere 294:133723.

Cerimi, K, Akkaya, KC, Pohl, C et al (2019) Fungi as source for new bio-based materials: a patent review, Fungal Biol Biotechnol, 6, 17.

Girometta, C, Picco, AM, Baiguera, RM, Dondi, D, Babbini, S, Cartabia, M, Pellegrini, M, Savino, E (2019) Physico-Mechanical and Thermodynamic Properties of Mycelium-Based Biocomposites: A Review, Sustainability, 11, 281.

Oberti, I; Paciello, A (2022) Bioplastic as a Substitute for Plastic in Construction Industry Encyclopedia, 2, 1408-1420.

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