Notícia

Microrganismos são capazes de degradar poluente de esgoto altamente tóxico

Fonte

Jornal da USP

Data

quarta-feira, 25 outubro 2023 16:55

Áreas

Biotecnologia. Engenharia Ambiental. Gestão de Resíduos. Materiais. Qualidade da Água. Química. Saneamento. Saúde. Tecnologias. Toxicologia.

Na Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (EESC-USP), uma pesquisa obteve importantes avanços no uso de biossistemas para tratamento de esgotos. Com uma combinação de técnicas de análise genética, os pesquisadores identificaram microrganismos capazes de degradar o tetrabromobisfenol A (TBBPA), um aditivo usado para evitar chamas em plásticos e tecidos, e que ao chegar ao meio ambiente apresenta efeitos tóxicos e cancerígenos. As conclusões do trabalho estão reunidas na tese de doutorado de Williane Vieira Macêdo, defendida na EESC-USP, que recebeu menção honrosa no Prêmio Capes de Tese 2023, na categoria Engenharias I, e deu origem a seis artigos científicos.

“Biossistemas anaeróbios são aqueles nos quais microrganismos consomem a matéria orgânica sem a presença de oxigênio dissolvido no meio”, explica ao Jornal da USP o Dr. Marcelo Zaiat, professor  da EESC-USP e orientador do trabalho. “Vários grupos microbianos, por meio de respiração anaeróbia ou fermentação, atuam neste sistema, que se dá em várias etapas metabólicas, tendo como produto o biogás, composto majoritariamente por metano e dióxido de carbono”.

Williane Macêdo relatou os efeitos nocivos do poluente analisado no trabalho: “O TBBPA é um aditivo retardante de chama, ou seja, ele é aplicado a diversos materiais para reduzir a propagação de chama em materiais como plásticos, tecidos, móveis, eletrônicos, materiais de construção civil, encanamentos, entre outros. O poluente se desprende das superfícies com o desgaste natural dos produtos e chega até o ar, poeira, e demais superfícies, atingindo assim as redes de esgotos”, destacou a Dra. Williane.

Segundo a pesquisadora, o TBBPA interfere nos seres vivos, sendo causador de efeitos tóxicos nos sistemas imunológico e nervoso em organismos aquáticos, e ligado ao desenvolvimento de câncer em estudos feitos com ratos. “Este composto é também associado à mutação genética em sapos e fica acumulado no tecido de peixes”, salientou.

No mundo inteiro, biossistemas anaeróbios são amplamente usados no tratamento de águas residuárias diversas, ressaltou a Dra. Williane Macêdo. “Porém, a aplicação destas tecnologias especificamente para a degradação de micropoluentes como o TBBPA ainda requer avanços científicos que estão sendo estudados”, observou. “O objetivo da pesquisa foi entender como os aditivos aplicados a diversos materiais do dia a dia, especialmente plásticos, afetam o meio ambiente e como as tecnologias de Engenharia e Biologia Molecular podem ser usadas para solucionar o problema da poluição ambiental.”

Degradação do poluente

Para identificar os microrganismos que degradam o TBBPA, a pesquisa usou uma combinação de técnicas de Biologia Molecular. “Inicialmente, nós extraímos e sequenciamos o DNA de uma biomassa, que é uma população composta de milhares de organismos diferentes, exposta ao esgoto doméstico simulado, contendo TBBPA. Nós monitoramos em paralelo a degradação do composto e o desenvolvimento deste ecossistema microbiano”, descreveu a Dra. Williane Macêdo. “Em seguida, unimos essas duas informações, através de uma técnica conhecida como sequenciamento do gene 16SrRNA, para sugerir que grupos deste ecossistema estavam atuando na degradação do TBBPA, e foram ou não afetados por ele.”

“Em seguida, nós adquirimos o TBBPA ‘confeccionado’ com carbonos marcados, ou seja, átomos de carbono que podíamos identificar, com técnicas analíticas, que são provenientes dele. Então, a biomassa foi alimentada com o TBBPA-marcado e as proteínas produzidas na atividade metabólica dos organismos que tinham o carbono-marcado foram identificadas e conectadas diretamente a microrganismos específicos”, explicou a pesquisadora.

A pesquisa concluiu que a combinação da química analítica, engenharia de reatores e biologia molecular resultou no avanço científico na degradação de micropoluentes. “Esta técnica representa o estado da arte da biotecnologia e é a combinação do sequenciamento genômico de uma cultura complexa, a metagenômica; da análise global das proteínas expressas, metaproteômica; e da protein-SIP, do inglês Protein Stable Isotope Probing. Os resultados sugerem que os microrganismos anaeróbios são capazes de degradar retardantes de chama como o TBBPA e como essas tecnologias devem ser otimizadas para maximizar a degradação de poluentes e, consequentemente, trazer maior segurança ambiental”, concluiu a Dra. Williane Macêdo.

Acesse a notícia completa na página do Jornal da USP.

Fonte: Júlio Bernardes, Jornal da USP. Imagem: esgoto. Fonte: Vauia Rex via Wikimedia Commons.