Biodegradation of microplastics

A poluição causada por plástico no ambiente marinho afeta todo o ecossistema, tanto a nível ambiental como na própria sobrevivência de diversas espécies. A principal fonte, mas não exclusiva, é o plástico de “utilização única” em que após o seu pouco tempo de utilização é descartado. Ainda que os resíduos de plástico sejam por vezes reciclados (32,5% dos resíduos) ou incinerados (42,6%), estes processos não são suficientes para eliminar todos os resíduos produzidos. Efetivamente, os restantes 24,9% acabam em aterros ou em cursos de água que os podem transportar para os oceanos. Milhares de plásticos e microplásticos estão presentes no meio marinho e são necessárias alternativas não só para eliminar o que já existe, mas também para práticas sustentáveis que diminuam a quantidade de plásticos produzida todos os anos, podendo estas passar por substituir cada vez mais o plástico por soluções “amigas do ambiente” e reutilizáveis. A biodegradação poderá então surgir como uma solução para este problema. Neste trabalho foram realizadas 3 experiências diferentes, das quais, duas de biodegradação de microplásticos e uma de otimização do meio de cultura. Foi testada a capacidade do fungo Penicillium brevicompactum, para a degradação de dois tipos de plásticos, polietileno (PE) e poliestireno (PS). Uma vez que o fungo já tinha mostrado potencial na degradação de pellets de PE, foi testada a sua capacidade em amostras reais numa experiência de 28 dias. No caso do PS/EPS a experiência teve uma duração de 15 dias de forma a perceber se o fungo utilizava o microplástico como fonte de carbono. Para a experiência com o PE com diferentes densidades, HDPE e LDPE, foram alcançadas percentagens de remoção de microplástico na ordem dos 8 ± 8 % e 13 ± 4 %, respetivamente, ao fim de 28 dias. No caso do PS e EPS, ambos apresentaram percentagem de remoção de microplásticos, ao fim de 15 dias, de aproximadamente 15 %. Para o PS/EPS também foi realizada uma otimização do meio de cultura. A biodegradação mostra-se como uma possível solução para a poluição de microplásticos, mas é necessário continuar a evitar práticas insustentáveis que levem ao aumento deste grande problema. The pollution caused by plastic in the marine environment is a crisis that worries the entire ecosystem, both in environmental terms and in the survival of several species. The main source, but not the only, is the “single use” plastic, which after a few times of use is often discarded. Although plastic waste is sometimes recycled (32,5% of waste) or incinerated (42,6%), these processes are not sufficient to eliminate all the waste produced. The remaining 24,9% go to landfills or end up in water courses that transport them to the oceans. A great number of plastics and microplastics are present in the marine environment and alternatives are needed not only to eliminate what already exists, but also for sustainable practices that reduce the amount of plastics produced every year, which may increasingly replace plastic with “environmentally friendly” solutions and reusable. Biodegradation could then emerge as a solution to this problem. In this work, 3 different experiments were carried out, two were biodegradation and one was the optimization of the culture medium. The capacity of the fungi Penicillium brevicompactum, was tested for the degradation of two types of plastics, polyethylene (PE) and polystyrene (PS). Since the fungus had already shown the potential to degrada PE pellets, its capacity was tested in real samples in a 28 days experiment. In the case of PS/EPS the expirement lasted 15 days in order to understand if the fungus used microplastics as a carbon source. For the experiment with PE with different densities, HDPE and LDPE, the percentages of microplastic removal were about 8 ± 8 % e 13 ± 4 %, respectively, after 28 days. In the case of PS and EPS, both showed a percentage of microplastics removal of approximately 15%, after 15 days. An optimization of the culture medium for PS/EPS was also carried out. Biodegradation appears as a possible solution for the microplastics pollution, but it is necessary to continue to avoid unsustainable practices that lead to an increase of this problem. Mestrado em Biotecnologia