Bactérias GM transformam bio resíduos

O termo reciclagem, apesar de parecer um conceito atual e que teve seu início com o movimento ambiental da década de 70, já existe de fato há milhares de anos. Antes da era industrial, era difícil produzir bens de forma rápida e com baixo custo, por esse motivo, de algum modo ela era praticada.  

A reciclagem é um conjunto de técnicas que visa aproveitar os detritos e reutilizá-los no ciclo de produção de que saíram. Com o advento da Revolução Industrial, a quantidade de resíduos produzidos por esse setor aumentou de forma significativa que, juntamente com o lixo urbano, se tornou um grande problema ambiental.

Esse contexto levou ao desenvolvimento de diversas linhas de pesquisas que têm como objetivo buscar alternativas para a reciclagem de diferentes tipos de materiais residuais e para a degradação de substâncias químicas poluentes.

Um tipo de tecnologia que tem sido largamente aplicada para essa finalidade, é o uso de microrganismos, muitos desses geneticamente modificados, capazes de degradar diversos tipos de substâncias. Essa técnica foi utilizada pelo cientista da Universidade Católica de Leuven, Bélgica, Jean-Paul Meijnen, na tentativa de fazer com que uma bactéria adquirisse a capacidade de converter vários açúcares de vegetais, para a produção, por exemplo, de bioplásticos.   

O estudo teve como um dos seus objetivos melhorar a eficiência desse processo. Para que se tenha uma idéia, pesquisas desenvolvidas até o momento conseguiram converter apenas uma parcela muito pequena dos açúcares, em produtos de interesse econômico. O sucesso obtido pelo cientista Meijnen está no fato dele ter conseguido obter produtos processáveis.

Nessa pesquisa o cientista utilizou a bactéria Pseudomonas putida S12 para tentar degradar os três principais açúcares encontrados nos bio resíduos – xilose, glicose e arabinose – que perfazem cerca de oitenta por cento do total de açúcares desses materiais. O problema encontrado foi que esse microrganismo só consegue digerir a glicose.

Para otimizar esse processo, ou seja, fazer com que a bactéria conseguisse digerir os demais carboidratos, o pesquisador modificou geneticamente as bactérias por meio da inserção de dois genes retirados da Escherichia coli, que codificam duas enzimas capazes de converter a xilose em uma molécula que a P. putida pudesse digerir.

Apesar do sucesso obtido, a eficiência na conversão foi muito baixa, atingindo apenas vinte por cento da xilose presente no meio. Em uma segunda etapa, Meijnen selecionou as bactérias com melhor desempenho para tentar aumentar a taxa de transformação desse monossacarídeo. Decorridos três meses dos experimentos, houve uma melhora significativa no processo, pois as bactérias se tornaram capazes de digerir toda a xilose do meio, e surpreendentemente, elas conseguiram transformar também a arabinose. A incorporação de outros três genes provenientes da Caulobacter crescentus mostrou bons resultados na digestão dos carboidratos.

Novo projeto

Seguindo a mesma linha de estudo, o pesquisador desenvolveu outro projeto em que ele modificou uma cepa da Pseudomonas putida S12 para produção do para-hidroxibenzoato (PHB), utilizado nas indústrias farmacêutica e de cosméticos, como conservante. O objetivo foi produzir o PHB a partir de xilose, glicose e glicerol.

O pesquisador percebeu que ele teria maior êxito no processo, se fossem utilizadas misturas do tipo glicose e xilose, ou glicerol e xilose, ao invés dos compostos isolados. A conclusão a que o cientista chegou foi de que, quando se fornece os bio resíduos pré tratados aos microrganismos, eles são estimulados a produzir maior quantidade de PHB.