Uma bactéria isolada por pesquisadores brasileiros pode ser a solução para aumentar a produção de biocombustíveis a partir de resíduos agrícolas. Candidatus Telluricellulosum braziliensis é o nome proposto para a descoberta descrita em um artigo na revista Nature.
A bactéria foi identificada após análises de solo em lavouras de cana-de-açúcar de uma biorrefinaria de Quatá, no interior de São Paulo. Os cientistas descobriram que o microrganismo gera uma enzima que usa cobre para quebra da celulose em resíduos, gerando matéria-prima para combustíveis, têxteis e outros produtos.
Ao Jornal da USP, o autor principal do artigo, Mario Murakami, do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), explicou que o segredo está na “matéria escura” do DNA — material genético que não pode ser cultivado em laboratório.
Análise de solo foi feita em refinaria de cana no interior de São Paulo (Imagem: Bidstrup/iStock)
“É como um mundo oculto de informação genética que estamos apenas começando a explorar. Essa ‘matéria escura’ pode ser a chave para descobrir novas enzimas e processos biológicos”, afirmou.
A metaloenzima é chamada de CelOCE (Enzima de Clivagem Oxidativa da Celulose) e facilita um processo em que a celulose geralmente é degradada a partir de “cortes” do seu constituinte básico, a glicose.
“Ao contrário de outras enzimas, a CelOCE funciona ligando-se ao final da cadeia de celulose e ‘cortando’ uma única unidade, produzindo ácido celobiônico. Ela sozinha é incapaz de liberar glicose, mas atua abrindo ‘fechaduras’ moleculares para a ação de outras enzimas conhecidas”, explicou Murakami.
Processo também pode ser aproveitado pela indústria de papel e têxtil (Imagem: DedMityay/iStock)
Aplicação prática
Os pesquisadores sugerem que a CelOCE seja combinada com coquetéis enzimáticos para “aumentar a quantidade de açúcar obtido da celulose, tornando o processo mais eficiente e econômico”, aprimorando o processo de produção de biocombustíveis e outros bioprodutos.
“Este processo é vital para vários setores industriais, incluindo a produção de biocombustíveis, papel e têxteis. Podemos transformar resíduos vegetais em produtos valiosos ao quebrar a celulose”, enfatiza Murakami. “Esta descoberta muda o paradigma da degradação da celulose pela vida microbiana, adicionando uma nova classe de enzimas estrutural e funcionalmente distintas.
A pesquisa faz parte de um programa do CNPEM para mapeamento do patrimônio genético da biodiversidade brasileira com fins biotecnológicos para aplicação pela indústria, agricultura, além de setores de saúde humana e nutrição animal.
Também participaram do estudo pesquisadores da USP, Universidade de Aix Marseille, CNRS (França) e Universidade Técnica da Dinamarca.
Imagine recuperar metais valiosos sem precisar cavar minas gigantes. Pesquisadores da Unesp, em Araraquara, estão apostando em um exército invisível para essa missão: bactérias. Eles usam a Acidithiobacillus thiooxidans, um micróbio que dissolve minerais, para extrair terras raras de resíduos eletrônicos.
As terras raras são um grupo de 17 metais usados na fabricação de tecnologias avançadas. Presentes na crosta terrestre, mas raramente encontrados em grandes concentrações, esses elementos são essenciais para ímãs superpotentes, baterias de carros elétricos, turbinas e até telescópios espaciais. Apesar da importância, sua extração gera impactos ambientais severos.
Liderado pelo professor Sidney José Lima Ribeiro, da Unesp, o projeto começou em 2018 com a recuperação de terras raras de lâmpadas fluorescentes e agora abrange outros eletrônicos descartados. Usando biolixiviação, a bactéria produz ácido sulfúrico, dissolvendo metais para extração, o que pode reduzir a dependência do Brasil na obtenção desses materiais.
Extração sustentável: a nova fronteira das terras raras
A reciclagem de terras raras avança como uma alternativa promissora à mineração tradicional. Esses metais, fundamentais para diversas tecnologias, são difíceis de extrair e purificar, tornando sua recuperação a partir de resíduos uma solução estratégica.
Transformando resíduos em recursos valiosos, a pesquisa sobre terras raras abre caminho para soluções mais sustentáveis (Imagem: Joaquin Corbalan/Shutterstock)
A pesquisa da Unesp também explora o uso das terras raras extraídas em novas aplicações, como painéis solares e catalisadores mais eficientes. O objetivo é não apenas recuperar esses elementos, mas impulsionar tecnologias sustentáveis, reduzindo custos e impactos ambientais.
O diferencial do estudo está na otimização do processo de separação dos metais. Técnicas convencionais exigem reagentes químicos caros e impactantes para o meio ambiente. Com a nova estratégia, os cientistas eliminam etapas críticas, tornando a reciclagem mais eficiente e economicamente viável.
O Brasil e a oportunidade perdida
Como destaca o Jornal da Unesp, o lixo eletrônico cresce em ritmo acelerado. Em 2022, o mundo gerou 62 milhões de toneladas, mas apenas 22% foram recicladas, segundo a ONU. O Brasil foi o segundo maior gerador, com 2,4 milhões de toneladas, mas menos de 3% desse total foi reaproveitado.
Eco-mineração sustentável une inovação e natureza para transformar resíduos em recursos valiosos de maneira responsável (Imagem: Billion Photos/Shutterstock)
Além do desperdício de terras raras, o descarte irregular libera substâncias tóxicas no meio ambiente. Lâmpadas fluorescentes, por exemplo, contêm mercúrio, um metal pesado altamente poluente. Estima-se que, todos os anos, cerca de 58 mil quilos desse elemento sejam despejados na natureza, contaminando solos e lençóis freáticos.
Embora o Brasil tenha grande potencial para a reciclagem de eletrônicos, a prática ainda esbarra na falta de investimentos e políticas públicas. Métodos eficientes já existem, mas não são aplicados em larga escala devido à ausência de incentivo adequado.
Esses microrganismos, conhecidos como superbactérias, representam um dos maiores desafios da medicina moderna, portanto, conhecer essas bactérias é fundamental para o desenvolvimento de novas estratégias de combate e prevenção de infecções. Além disso, é essencial ampliarmos a nossa compreensão sobre os limites da vida na Terra.
Confira uma lista com 10 das bactérias mais resistentes do mundo
De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), caso medidas urgentes não sejam adotadas, a resistência bacteriana poderá condicionar anualmente 10milhões de mortes anuais até 2050. Ou seja, essas bactérias não apenas ameaçam a saúde humana, mas também desafiam a ciência com sua capacidade de mutação e adaptação.
Pesquisadores estudam bactérias resistentes que desafiam os avanços da ciência (Divulgação/Freepik)
Entender mais sobre o assunto pode ser extremamente útil para a proteção individual e coletiva. Por isso, confira a seguir quais são as 10 bactérias mais resistentes do mundo e entenda por que elas são tão difíceis de eliminar.
Considerada a bactéria mais resistente do mundo, a Deinococcusradioduranssobrevive a condições que matariam qualquer outro ser vivo. Não causa doenças em humanos, mas é encontrada em ambientes extremos, como solos contaminados por radiação e resíduos nucleares.
Sua maior façanha? Suportar até 5.000 Gy de radiação ionizante – para comparação, apenas 5 Gy são suficientes para matar uma pessoa. Além disso, resiste a frio, calor, desidratação e vácuo. Esse “superpoder” vem da sua incrível capacidade de reconstruir o próprio DNA após sofrer danos.
Como combatê-la: apenas doses altíssimas de radiação combinadas com agentes oxidantes, como o peróxido de hidrogênio, conseguem eliminá-la.
2. Bacillus subtilis
Popular no solo e em ambientes aquáticos, o Bacillus subtilis é inofensivo para a maioria das pessoas, mas pode causar infecções oportunistas em quem tem a imunidade baixa. Sua principal arma é a formação de esporos – uma espécie de “casca protetora” – que a ajuda a resistir ao calor de até 100 °C, à radiação UV e a desinfetantes comuns.
Como combatê-la: só a autoclavação (121 °C sob pressão por 15 minutos) é capaz de destruir esses esporos teimosos.
3. Clostridium botulinum
Responsável pelo temido botulismo, aClostridium botulinum produz uma toxina extremamente letal, capaz de causar paralisia muscular. Essa bactéria adora ambientes com pouco oxigênio e pode estar em alimentos mal conservados. Seus esporos são difíceis de matar – resistem ao calor e permanecem viáveis por anos.
Como combatê-la: para neutralizar a toxina, basta aquecer os alimentos a 80 °C por 30 minutos. Já os esporos só morrem com autoclavação a 121 °C.
4. Thermus aquaticus
Encontrada em fontes termais e vulcões submarinos, a Thermus aquaticus não é perigosa para humanos, mas sua resistência ao calor (sobrevive a até 100 °C) a tornou essencial na ciência. Sua enzima Taq polimerase é usada em testes de DNA, como o PCR.
Como combatê-la: embora resistente a altas temperaturas, também sucumbe à autoclavação a 121 °C.
Microrganismos resistentes (Divulgação/Freepik)
5. Bacillus cereus
Vilã das intoxicações alimentares, a Bacillus cereus pode transformar um prato de arroz mal armazenado em uma ameaça. Aliás, seus esporos sobrevivem ao cozimento e, quando ingeridos, causam náuseas, vômitos e diarreia.
Como combatê-la: para eliminar as toxinas, é necessário ferver o alimento por 30 minutos. Já os esporos só morrem com autoclavação.
6. Clostridium difficile
Um dos maiores pesadelos dos hospitais, a Clostridium difficile causa infecções intestinais severas, principalmente em pacientes que usam antibióticos por longos períodos. Seus esporos são resistentes à maioria dos desinfetantes e permanecem em superfícies por meses.
Como combatê-la: apenas desinfetantes potentes, como hipoclorito de sódio concentrado, e a autoclavação são eficazes.
7. Mycobacterium tuberculosis
A bactéria responsável pela tuberculose, Mycobacterium tuberculosis, é uma especialista em sobreviver. Ela se aloja nos pulmões, é transmitida pelo ar e pode ficar “adormecida” no organismo por anos. Além disso, sua parede celular espessa a protege contra antibióticos e desinfetantes comuns.
Como combatê-la: o tratamento exige um coquetel de antibióticos por meses. Para desinfetar ambientes, usa-se hipoclorito de sódio ou radiação UV prolongada.
8. Acinetobacter baumannii
Um inimigo silencioso nos hospitais, o Acinetobacter baumanniiprovoca infecções graves, como pneumonia e septicemia. Ele sobrevive por semanas em superfícies, e é, além disso, resistente a diversos antibióticos, incluindo os mais potentes, como os carbapenêmicos.
Como combatê-la: requer antibióticos específicos, como as polimixinas, e desinfetantes avançados, como o peróxido de hidrogênio vaporizado.
Cientistas buscam constantemente avançar nos estudos sobre bactérias resistentes (Divulgação/Freepik)
9. Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA)
Conhecido como “superbactéria”, o MRSA é uma versão do Staphylococcus aureus que não responde a vários antibióticos. Causa infecções na pele, pulmões e corrente sanguínea, e é um dos principais agentes de infecções hospitalares.
Como combatê-la: antibióticos alternativos, como vancomicina, são a principal opção. A higienização rigorosa de mãos e superfícies é fundamental para controlar sua propagação.
10. Pyrolobus fumarii
O Pyrolobus fumarii vive em fontes hidrotermais no fundo do oceano, suportando temperaturas absurdas – até 113°C. Não representa risco para humanos, mas fascina cientistas por sua incrível capacidade de resistir a calor extremo e pressão intensa.
Como combatê-la: assim como outras bactérias resistentes ao calor, a autoclavação é o único método eficaz para eliminá-la.
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