Cientistas da China e da Holanda criaram um biopolímero à base de proteína de milho com um processo inspirado na seda de aranha que pode oferecer uma alternativa sustentável aos plásticos derivados de combustíveis fósseis.
Segundo a equipe, em artigo publicado na revista Nature Communications em 11 de maio, biopolímeros derivados de plantas podem se tornar alternativas sustentáveis aos polímeros à base de fósseis, embora seu desempenho material limitado tenha até agora restringido sua adoção.
Os cientistas, inspirados em como as aranhas produzem sua seda de alta resistência, usaram um mecanismo de processamento semelhante para transformar a proteína do milho zeína em um biopolímero.
As fibras e folhas resultantes, chamadas de plantymers, apresentaram rigidez comparável à seda e exibiram boas propriedades de barreira contra umidade e oxigênio.
A equipe é formada por pesquisadores da Nanjing Agricultural University, Jiangnan University e University of Hong Kong da China continental, além da University of Amsterdam e Wageningen University da Holanda.
Mais de 400 milhões de toneladas de plástico são produzidas mundialmente a cada ano, com cerca de metade projetada para uso único, como embalagens de alimentos, segundo as Nações Unidas.
Menos de 10 por cento dos plásticos projetados para uso único são reciclados. Cerca de 11 milhões de toneladas de plástico acabam em cursos d’água a cada ano, levando ao acúmulo de resíduos e microplásticos em ecossistemas.
Segundo a equipe sino-holandesa, plantymers derivados de materiais vegetais renováveis geralmente exibem melhor biodegradabilidade e biocompatibilidade do que suas contrapartes sintéticas, tornando-os particularmente adequados para aplicações relacionadas a alimentos e dispositivos médicos.
A proteína do milho zeína tem uma longa história na produção de materiais. Nos anos 1950, um têxtil à base de zeína chamado Vicara foi vendido para produção de roupas, segundo o artigo.
Para aumentar o desempenho de um material à base de zeína, a equipe recorreu a um processamento de proteínas vegetais inspirado em aranhas para produzir filmes e fibras.
Os cientistas testaram se os filmes resultantes à base de zeína poderiam servir como embalagem de alimentos para prevenir o escurecimento de bananas e descobriram que reduziram o escurecimento em comparação com uma banana sem embalagem.
Segundo a equipe, filmes e fibras de zeína podem ser usados para uma ampla gama de aplicações além de embalagens de alimentos, incluindo como estruturas de suporte em engenharia de tecidos.
Os cientistas também testaram como os materiais de zeína se degradam. Quando colocados em condições simuladas de solo natural, descobriram que 60 a 80 por cento dos filmes de zeína se degradaram em um mês.
Propriedades similares são compartilhadas por outras proteínas de armazenamento vegetal, como aquelas de leguminosas como a soja.
Segundo os pesquisadores, o trabalho apresentado no artigo fornece uma metodologia geral para o uso de muitas proteínas vegetais abundantes para a produção sustentável de filmes e fibras biodegradáveis.
Fonte: SCMP