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DESPOLUINDO RIOS, LAGOS E MARES COM NANOPARTÍCULAS E ENZIMAS MICROBIANAS

DESPOLUINDO RIOS, LAGOS E MARES COM NANOPARTÍCULAS E ENZIMAS MICROBIANAS

Edição Vol. 3, N. 6, 04 de Fevereiro 2016

DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2016.02.05.004

A poluição de lagos, riachos, rios e até o mar é um dos grandes problemas da sociedade moderna, ainda mais com desastres ecológicos causados pela ganância e negligência do próprio ser humano, como o desastre ambiental em Mariana, causado pelo rompimento de barragem da mineradora Samarco. Agora, novas possibilidades para reduzir o impacto da poluição sobre o meio ambiente podem ser conseguidos com enzimas extraídas de bactérias que sobrevivem no meio poluído!

Pesquisadores da Universidade da Califórnia em Los Angeles (em inglês, University of California, Los Angeles, UCLA) descobriram uma nova maneira de utilizar enzimas para remover poluentes da água. Essa nova abordagem promete remover inúmeros poluentes de uma única vez, minimizar o risco para a saúde pública e o meio ambiente, além de apresentar melhor custo e eficiência energética.

O avanço poderia ser um novo e importante passo no esforço para satisfazer a necessidade do mundo por água limpa para beber, irrigação e uso recreativo.

Os métodos atuais exigem várias etapas e envolvem produtos químicos que reagem ao calor, luz solar ou eletricidade. Algumas bactérias e fungos apresentam enzimas que são capazes de despoluir a água por meio da degradação dos poluentes em seus componentes químicos inofensivos.  O problema da utilização desse tratamento é o risco de organismos perigosos serem liberados na água. Com isso, seria interessante usufruir dessas enzimas para degradar os poluentes sem, no entanto, utilizar os micro-organismos devido ao risco que apresentam. É importante que haja esforços para resolver esse problema, pois os métodos atuais para despoluição da água não são muito eficientes, já que exigem várias etapas químicas que sofrem interferência do calor, da luz solar e da eletricidade.

A fim de resolver essa questão, os pesquisadores Dr. Shaily Mahendra, da UCLA, e Dr. Leonard Rome, do Instituto de Nanosistemas da Califórnia, inseriram as enzimas em partículas de nanoescala chamadas “Vaults”. Estas partículas são minúsculas (um bilionésimo de um metro de diâmetro (1) (veja mais em http://www.nanocell.org.br/proteina-corona-um-desafio-para-o-uso-de-nanoparticulas/)) e apresentam um formato em barril de cerveja. Elas são construídas de proteínas e estão presentes nas células de quase todas as coisas vivas. A explicação para a ideia era que as Vaults protegeriam as enzimas, mantendo-as intactas e potentes quando colocadas na água contaminada.

Para comprovar a hipótese, os cientistas utilizaram uma enzima denominada peroxidase de manganês para avaliar a eficiência das partículas Vaults. Eles descobriram que em 24 horas foi removido três vezes mais fenol da água com a enzima mais a Vaults do que apenas a enzima sem a nanopartícula. Perceberam também que a peroxidase livre era inativa após 7 horas e 30 minutos, enquanto a peroxidase na Vault ainda conseguia remover o fenol da água após 48 horas, ressaltando a proteção da enzima pela nanopartícula (2) (Figura 1).

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Figura 1: Removendo a poluição da água por meio de nanopartículas Vaults preenchidas com enzimas de micro-organismos.

De acordo com a professora Dra. Mahendra, a nova técnica poderá ser adicionada às unidades de filtração por membrana e incorporada aos sistemas de tratamento de água existentes a fim de promover a retirada de poluentes de lagos e rios. Além disso, o grupo desenvolveu “Vaults” vazios para serem utilizados na entrega de drogas a células específicas do corpo com a finalidade de combater doenças, tais como HIV e câncer.

Mahendra disse que a nova técnica poderia ser escalonada para redes de limpeza fluviais dentro de alguns anos para uso comercial em lagos e rios poluídos, e as Vaults poderiam ser adicionadas às unidades de filtração por membranas e facilmente incorporadas em sistemas de tratamento de água existentes. Vaults que contêm várias enzimas de biodegradação diferentes poderiam remover vários contaminantes de uma só vez a partir da mesma fonte de água.

As nanopartículas não apresentariam riscos aos seres humanos ou ao ambiente, já que os Vaults crescem nas próprias células de muitas espécies diferentes.

Isso demonstra o potencial que essa técnica tem para contribuir para o futuro do planeta e da sociedade.

Fonte: Shaun Mason, UCLA Newsroom

Referências

1.Goulart VAM, Resende RR. PROTEÍNA CORONA: um desafio para o uso de nanopartículas. Nanocell News. 2013;1(3).

2. Meng Wang, et al., “Vault Nanoparticles Packaged with Enzymes as an Efficient Pollutant Biodegradation Technology,” ACS Nano, 2015, 9 (11), pp 10931–10940; DOI: 10.1021/acsnano.5b04073.

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  • DESPOLUINDO RIOS, LAGOS E MARES COM NANOPARTÍCULAS E ENZIMAS MICROBIANAS
  • 2
  1. Elis Siqueira disse:

    A aplicação de nanoestruturas em tratamento de águas aumenta a efetividade do processo uma vez que em escala nano o agente de remediação apresenta maior superfície de contato. E a utilização de enzimas associadas às nanoestruturas reduzem até o tempo para remoção de poluentes comparado à utilização de fungos e bactérias.
    A equipe está de parabéns pelo projeto!

    22/fevereiro/2016 ás 14:23
  2. Vanderlei de Moraes Lima disse:

    Uma aplicação da nanotecnologia, que eu creio poderá ser utilizada em córregos poluídos que atravessam cidades de alto porte populacional, devido o despejo de redes de esgotos nesses pequenos afluentes outrora bem naturais,atualmente sem vida, dizimados pela poluição ambiental.

    22/agosto/2017 ás 16:20

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