Produção sustentável de polímeros PHA através de fermentação microbiana

Produção sustentável de polímero PHA através de fermentação microbiana.

Contexto

Plásticos derivados do petróleo são usados na maioria das indústrias em todo o mundo. Como são químicos estáveis e versáteis, são duradouros e podem ser utilizados numa grande quantidade de indústrias. Estes plásticos são rentáveis, fáceis de produzir e descartáveis. Contudo, não são biodegradáveis, permanecendo no ambiente durante centenas de anos até à degradação completa.

Os polihidroxialcanoatos (PHA) são uma família de polímeros que podem ser sintetizados por microrganismos e são completamente biodegradáveis transformando-se em CO₂ e H₂O. Já foram descobertos mais de 150 monómeros diferentes, os PHA podem ter uma grande variedade de propriedades, dependendo da sua composição em monómeros. PHA são termoplásticos com propriedades semelhantes às dos plásticos provenientes do petróleo. De momento, os PHA são produzidos à escala real usando culturas microbianas simples e com matéria-prima à base de açúcar. Uma grande diversidade de monómeros também pode ser produzida usando esta tecnologia. Embora este processo seja caro, apareceu uma alternativa que usa culturas microbianas misturadas (MMC) com maior rentabilidade.

Sobre a tecnologia

Usando o processo típico de produção de PHA de 3 passos, não é necessária esterilização e, portanto, diminuem-se os custos da sua produção em comparação com os sistemas de cultura puros. Usando esta tecnologia, normalmente é produzida uma mistura de dois monómeros: 3-hidroxibutirato e 3-hidroxivalerato que são PHA de cadeira curta (scl-PHA).

Aqui descreve-se um PHA de cadeia média, um polímero contendo 3-hidroxi-hexanoato e o seu método de produção e utilização. Devido à existência de monómeros de cadeia média, o polímero em questão tem propriedades diferentes das dos polímeros que têm apenas monómeros de cadeira curta. Este polímero tem um peso molecular de 7.90 x 105 Da e um PDI de 1.62. Mais ainda, tem uma forca tênsil de rutura de 5.15 MPa, alongamento até rutura de 269% assim como módulo de Young de 0.78 MPa, o que resulta em propriedades de flexibilidade e elastoméricas melhoradas e numa melhoria da biocompatibilidade com polihidroxiburato, tornando-o adequado a uma grande variedade de aplicações quando comparado com o scl-PHA.

Estado de desenvolvimento

TRL 5 – Tecnologia validada num ambiente relevante.

Benefícios

• Mais barato quando comparado com os sistemas de cultura puros;
• Alternativa sustentável aos plásticos provenientes do petróleo;
• Melhores propriedades quando comparado com o scl-PHA e uma grande variedade de aplicações.

Aplicações

• Película de empacotamento (e.g. malas, contentores, revestimentos de papel);
• Aplicações farmacêuticas e cosméticas;
• Aplicações agrícolas e florestais;
• Biorremediação;
• Materiais de construção, utensílios descartáveis, equipamento de pesca, revestimentos de maquinaria, técnicas de fotografia.

Oportunidades

• Parceiro para scale-up da tecnologia;
• Disponível para licenciamento.

Propriedade intelectual

• WO2022024099
• PT116619

NOVA Inventors

Maria Ascenção Reis