Realizado em Vitória/ES, de 09 a 11 de Setembro de 2015.
ISBN: ISBN 978-85-85905-13-2
TÍTULO: Análise de Biodegradabilidade do Polímero poli(1,4-cis-isopreno) presente no preservativo masculino.
AUTORES: Costa, H.A.A. (IFAL) ; Silva, A.O. (UNIT) ; Silva, V.N. (IFAL)
RESUMO: Se atentar-se para a base energética mundial – petróleo – será possível ver
que seus derivados causam uma acentuada poluição ambiental. Os polímeros
sintéticos (à base de petróleo) possuem alta durabilidade, sendo esta uma
qualidade e um defeito deste material, pois, os polímeros possuem alta
resistência, mas passam anos para serem degradados. Vê-se, portanto,
polímeros biodegradáveis como uma solução viável para a substituição dos
sintéticos. Para que um polímero seja biodegradável ele tem que ser usado
como nutriente de micro-organismos em condições nas quais os mesmo possam se
proliferar. Dessa forma o presente trabalho estuda a degradabilidade do
polímero isopreno (metil-1,3-butadieno), utilizando a técnica de inserção do
polímero em cultura de fungo Arpergillus niger.
PALAVRAS CHAVES: Biodegradabilidade; Polímeros; Micro-organismos
INTRODUÇÃO: A palavra polímeros vem do grego polumeres, que quer dizer “ter muitas
partes”. Os polímeros são moléculas muito grandes constituídas pela
repetição de pequenas e simples unidades químicas, denominadas de monómeros,
os polímeros sempre fizeram parte do quotidiano humano. Desde os tempos mais
remotos o homem tem usado polímeros naturais como amido, celulose e seda,
entre outros. Além disso, cerca de 18% do nosso organismo é constituído por
proteínas, que são polímeros naturais (MARQUES, 2015). A matéria-prima
principal da fabricação de preservativos, de maior uso é o látex, um
polímero natural, do poli(1,4-cis-isopreno), que pode ser encontrado na
natureza em mais de 2500 espécies de árvores, sendo a Hevea brasiliensis a
única com significado comercial.
A biodegradabilidade é a característica de algumas substâncias químicas
poderem ser usadas como substratos por micro-organismos, que as empregam
para produzir energia por respiração celular e criar outras substâncias como
aminoácidos, novos tecidos e novos organismos. A biodegradação é vantajosa
ao meio ambiente porque elimina de certos contaminantes de origem orgânica
como fezes, detergentes, papel, hidrocarbonetos, etc. Entretanto, este
tratamento pode não ser efetivo se o contaminante apresentar outras
substâncias, como metais pesados, ou se o meio apresenta um pH extremo.
Nestes casos, é necessário um tratamento prévio que torne o contaminante em
condições para que as bactérias possam realizar sua função sem ser
destruídas e portanto, com uma velocidade aceitável.
Sabe-se portanto que o preservativo é utilizado em larga escala em todo
mundo, porém pouco se sabe da sua atuação biodegradável, assim o trabalho
apresenta técnicas que asseguram a real ação microbiana sobre o polímero
atestando sua biodegradabilidade.
MATERIAL E MÉTODOS: Materiais
• Placa de petri
• Espátula
• Alça de Helen
• Alça de Drigalski
• Becker 1L
• Pipeta volumétrica
• Pera
• Capela de fluxo laminar
• Autoclave
• Água destilada
• Algodão
• 8 g Ágar-agar
• Fungo: Aspergillus niger
• Preservativo Masculino fornecido pelo ministério da Saúde,
fabricante HLL LIFECARE LIMITED, ÍNDIA, 52 mm.
Métodos
Paoli (2008) em seu livro “Degradação e Estabilização de Polímeros” propõe
um teste de degradabilidade o qual é feito a partir da observação do
crescimento da colônia de micro-organismos em um meio de ágar-ágar, onde se
tem nutrientes necessários para a reprodução, excetuando-se uma fonte de
carbono, que será fornecida pelo polímero. O teste é feito sob condições de
temperatura e umidade controladas e dura três semanas.
Esterilizou-se em autoclave a solução contendo 8 g de Ágar-ágar e 1L de água
destilada, assim como, as placas de petri e a pipeta volumétrica. Após o
processo de esterilização foi depositado nas placas 10 mL da solução em cada
placa de petri, na capela de fluxo laminar. Em um dia seguinte foi inoculado
nas placas o fungo Aspergillus niger, bem como foi inserido pedaço do
preservativo masculino. Após a inoculação foi vedado as placas e foi
colocado em um ambiente cuja temperatura variou entre 20º- 30º C durante
três semanas.
Foi observado semanalmente o crescimento da colônia e anotado possíveis
interferências externas, como a temperatura. Bem como, foi analisado
contaminações de micro-organismos oportunistas, o processo de crescimento
sobre e ao redor do polímero estudado. Atentando-se principalmente para a
contaminação, bem como a alteração de temperatura que poderia causar grandes
prejuízos a pesquisa como morte do micro-organismo caso a temperatura
elevasse demais.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Sengundo De Paoli (2008) a biodegradação de um determinado material ocorre
quando ele é usado como nutriente por um determinado conjunto de micro-
organismos (bactérias, fungos ou algas) que existe no meio ambiente onde o
material vai ser degradado. Para que essa colônia de micro-organismos cresça
usando o material como nutriente é necessário que eles produzam as enzimas
adequadas para quebrar alguma das ligações químicas da cadeia principal do
polímero. Além disso, é necessário ter as condições adequadas de
temperatura, umidade, pH e disponibilidade de oxigênio.
Atentando-se para a composição química atrelada ao processo de fabricação do
preservativo, observa-se que a composição do material não de latéx em sua
totalidade. Segundo BÓ (2007) na fabricação de preservativos, uma mistura de
ingredientes (dispersão) é adicionada ao látex centrifugado para gerar o
látex composto. Uma dispersão típica é constituída de enxofre coloidal (como
agente de vulcanização); óxido de zinco (ativador da vulcanização); um ou
mais aceleradores; um ou mais estabilizadores (tipo laurato de potássio);
antioxidante e pigmento, caso o produto seja colorido. Outros aditivos podem
estar dispersos, dependendo de cada fabricante.
Assim o micro-organismo presente encontrou dificuldade de biodegradar o
preservativo em questão uma vez quem em seu processo de fabricação é
utilizado metais, bem como outros produtos que dificultam a biodegradação.
Identificou-se que os micro-organismos proliferaram na placa, mas não
apresentaram-se em contato com o polímero, nem tão pouco quando se observou
em microscópio ótico intercalação de hifas sobre a superfície no polímero.
Assim constatou-se que o preservativo masculino não apresenta segundo o
teste caracteres de biodegradabilidade.
Momento de Inoculação
Foto retirada, pelos pesquisadores, durante o
momento de inoculação do fungo e inserção do
polímero, na capela de fluxo laminar.
Resultado Obtido ao final de três Semanas
Placas de petri recoberta de Aspergillus sp.ao
final da terceira semana, contudo pouco se observa
o fungo próximo (o/ou sobre) o polímero.
CONCLUSÕES: As ações antrópicas, principalmente aquelas atreladas ao consumo não apesentam
um estudo correto sobre o impacto ambiental causado pela produção afetando
drasticamente os ciclos ambientais (Carbono, Oxigênio, Nitrogênio), assim como
acaba produzindo apenas lixo que passará anos para serem degradados. Dessa
forma o preservativo estudado apresenta em sua composição química um cadeia
principal de um composto biodegradável (Látex, polímero natural), porém os
aditivos encorpados em sua produção inviabiliza a ação dos micro-organismo
bloqueando sua biodegradação.
AGRADECIMENTOS: Agradecemos a nossos pais, primeiramente, que nos guiam em nossas escolhas e a
nossos professores que nos orientam sobre o caminho da pesquisa científica.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BÓ, M. C. Degradação de preservativos masculinos de borracha natural – análise de dados modelagem do processo e previsão do tempo de validade. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Polímeros) – Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ – Rio de Janeiro, 2007.
MARQUES, L. O que são polímeros e porque são interessantes?. Universidade de Évora Departamento e Centro de Química. Disponível em:< https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&cad=rja&uact=8&ved=0CDUQFjAEahUKEwinpIv7_PvGAhXDlB4KHXG-A_c&url=http%3A%2F%2Fwww.videos.uevora.pt%2Foquesaopolimeros.pdf&ei=Kn22VafnIsOpevH8jrgP&usg=AFQjCNG1Q-JKflPcXDXb8dsesS2vXZu_tg&sig2=D7_MljhskY8xB7firkMjGQ&bvm=bv.98717601,d.dmo> Acessado em : 20/07/2015.
PAOLI, M. A.De. Degradação e Estabilização de Polímeros. 2ª Versão On-line, Chemkeys,2008. Disponível em:<http://www.chemkeys.com/blog/wpcontent/uploads/2008/09/polimeros.pdf> Acesso em: 20/07/2015.