O documento discute a biodegradação do polietileno por microrganismos. Ele explica que bactérias e fungos podem degradar o polietileno através de enzimas que quebram a estrutura do polímero em fragmentos menores. Vários fatores como a cristalinidade, hidrofobicidade e grupos funcionais na superfície influenciam a taxa de degradação. Embora a biodegradação do polietileno seja um processo lento, estudos demonstram que realmente ocorre na natureza através de

1. Universidade Estadual de Santa Cruz- UESC
Discente: George Menezes de Lima Matrícula: 201512487
Rômulo Yure Santos Mendes Matrícula: 201210656
Curso: Engenharia Química
Atividade realizada como parte dos critérios de avaliação da disciplina
Engenharia Bioquímica CET 996 - Crédito III
Biodeterioração de Polietileno: Degradação microbiana e deterioração
do polietileno
1. Introdução
A biodeterioração do polietileno é um estudo recente e que tem granfe importância,
pois, anualmente cerca de 25 milhões de tonelada deste material é descartado nos lixões,
o que gera um impacto ambiental gigantesco. Estudos mostram que a deterioração pode
ocorrer via biotica (quando uma colônia de microrganismos deteriora o polímero para
obter carbono para duas rotas energeticas) e abiotica (fatores externos como temperatura
e radiacao UV). Na natureza, a deterioração é uma sinergia destes. Entretanto, por der um
estudo recente pouco se sabe sobre quais enzimas e rotas metabolicas fazem parte desta
biodegradacao.
2. Microrganismos envolvidos na degradação de polietileno
A biodegradação do polietileno não é totalmente compreendida devido a sua
complexidade. Duas abordagens serão consideradas: Na primeira, a degradação é
realizada utilizando cepas puras que são capazes de degradar o polietileno. A utilização
de estirpes puras, que é uma maneira conveniente para investigar caminhos metabólicos
ou avaliar o efeito de diferentes condições de degradação do polietileno é tido como uma
vantagem. Em contrapartida, este método ignora a possibilidade cooperativo de outras
espécies. Está situação é revertida pela segunda abordagem, em que é aplicado o uso de
ambientes complexos e comunidades microbianas. Além disso, a biodegradação também
pode ser influenciada pelo tipo de polímero que é utilizado como substrato. Os tipos de
polietileno mais utilizados são: Polietileno de baixa densidade (LDPE), Polietileno de
Alta Densidade (HDPE), Polietileno Linear de Baixa Densidade (LLDPE) e Polietileno
de ligação cruzada (XLPE), diferindo em densidade, grau de ramificação e
disponibilidade de grupos funcionais. Vale ressaltar que o polietileno pode ser encontrado
também com aditivos como oxidantes ou amido para melhor a biodegradação. A riqueza
do microorganismos capazes de degradar o polietileno são até agora limitados a 17
gêneros de bactérias e 9 gêneros de fungos.
3. Efeito da atividade microbiana no polietileno
Alguns fatores podem influenciar na biodegradacao do polietileno, tornando-o mais
suscetível ao ataque microbiano. São eles:
Os grupos funcionais, pois o polietileno recebe outros compostos antioxidantes e
antiozonantes para seus produtos ficarem mais resistentes e com propriedades desejáveis.

2. Porem, polimeros com grupos carbonila na superfície são preferíveis pelas bactérias,
enquanto as olerfinas são preferiveis pelos fungos.
A hidrofobicidade/hidrofilicidade influencia tambem, pois, se o polietileno atrai
maior quantidade de agua, mais rapido ele degrada devido aos microorganismos terem
necessidade de atividade em agua (Aw). Com isso, quanto mais hidrofilico, mais rápido
a degradação.
A cristalinidade também influencia, pois os microrganismos preferem regiões mais
amorfas.
A mudança na topografia da superfície geralmente é decorrente da colonização de
microrganismos na superfície do polietileno. Sabe-se que a topografia superficial será
modificada pela colonização microbiana, mas não se sabe é como a topografia é
modificada se os microrganismos forem removidos.
Uma quantidade significativa dos estudos sobre biodegradção de polietileno tem foco
em filmes finos, resultando que a forma de deterioração do substrato das propriedades
mecânicas é comuns, como a carga de quebra. Alterações provenientes da oxidação na
linfa cristalina e no peso molecular médio são as responsáveis pelas modificações das
propriedades mecânicas. As mudanças nas propriedades mecânicas devido à atividade
microbiana ainda são uma área ativa ou pesquisas.
O consumo do polietileno é determinado através de medidas gravimétricas ou pela
evolução do CO2 das amostras. Das técnicas mais utilizadas para estimar o consumo de
polietileno por microrganismos, a evolução do CO2 é aquela que fornece uma visão maior.
É assumido que o polietileno utilizado por microrganismos é utilizado como fonte de
carbono e então convertida a CO2 durante a respiração.
4. Mecanismos de biodegradação de polietileno
Em relação ao mecanismo, deve-se considerar três fatores: a colonização, a rota de
reação e a estrutura da macromolécula. A colonização forma biofilmes na superficie que
pode ser ou não da mesma colônia e depende da hidrofobicidade do polietileno.
A rota consiste em quebrar o polimero em fragmentos menores para depois haver a
oxidação para ácidos carboxilicos.
E a estrutura da macromolécula ocorre pela enzima lacasse e hidroxilase para
moleculas de peso inferior a 27000 Da.
5. Conclusão
Pesquisas realizadas em biodegradação de polietileno, apontam que tanto com cepas
puras quanto com comunidades microbianas complexas, provaram que a biodegradação
desse material, apesar de lenta, realmente está acontecendo na natureza. Fatores como a
cristalinidade, o grau de oxidação e a distribuição do peso molecular podem ter um
impacto importante no grau e na taxa de uso do polímero por microorganismos.