sustentabilidade

Leveduras e bactérias, detectadas em painéis em Sorocaba e Itatiba, toleram radiação solar, escassez hídrica e variações de temperatura

Pesquisadoras do Laboratório de Microbiologia Aplicada da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) encontraram microrganismos (leveduras e bactérias) em painéis solares fotovoltaicos, instalados nas cidades de Sorocaba e Itatiba (SP), que se mostraram promissores para serem utilizados no desenvolvimento de protetores solares, biodetergentes e pigmentos para várias indústrias, como a de cosméticos.

A análise foi feita no escopo da pesquisa de mestrado de Juliane Moura, no Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Monitoramento Ambiental do Campus Sorocaba da UFSCar (PPGBMA-So), sob orientação de Iolanda Duarte, docente do Departamento de Biologia (DBio-So).

O estudo, realizado em parceria com Tiago Palladino Delforno, do Instituto Senai de Inovação em Biotecnologia, contou com bolsa da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior (Capes) e teve também o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

Análises e aplicações

Para realizar as análises, as pesquisadoras coletaram amostras dos microrganismos presentes nos painéis por meio de um tecido de algodão embebido em solução estéril e extraíram o seu DNA. A partir de então, estudaram, detalhadamente, as suas características e a composição microbiana nesses locais.

Duarte explica que as bactérias e leveduras encontradas são chamadas de extremófilas – organismos considerados tolerantes à radiação solar, à escassez hídrica e, também, a grandes variações de temperatura (entre 3°C e 50°C), características importantes para uso em biotecnologia, ou seja, em aplicações tecnológicas dos microrganismos.

“Os painéis solares fotovoltaicos são construídos de forma a não reterem água da chuva, por exemplo. Assim, esses microrganismos aguentam situações naturais extremas, como falta de água, e passam pelo chamado estresse oxidativo, que envolve a exposição à radiação solar”, explica a docente da UFSCar.

Grande parte dos microrganismos encontrados nos painéis possuem pigmentação, característica que, segundo estudos anteriores, os auxiliam a superar o estresse oxidativo e que, por sua vez, os torna úteis para a produção de pigmentos para uma grande variedade de indústrias, como de alimentos, química, têxtil, farmacêutica e de cosméticos.

“Para a indústria alimentícia, eles colorem alimentos e são antioxidantes, sendo esta última uma característica também importante para a produção de cosméticos. Na área química, são usados em substituição a corantes sintéticos, que podem causar problemas de alergia e ser tóxicos ao meio ambiente. Alguns pigmentos também estão sendo estudados para coloração de tecidos, podendo ser mais sustentáveis; e, no âmbito farmacêutico, possuem ação antibacteriana e antifúngica”, exemplifica Duarte.

Por poderem ficar expostos por longos períodos à radiação solar, os microrganismos têm grande potencial também na produção de protetores solares.

Outra possível aplicação – que será estudada mais detalhadamente na próxima etapa da pesquisa – está na produção de biodetergentes com ação antimicrobiana, que podem ser eficientes na criação de produtos de limpeza mais eficazes na indústria e, inclusive, auxiliar na higienização dos próprios painéis fotovoltaicos.

A descoberta desta microbiota se assemelha com outras já encontradas em painéis fotovoltaicos em Valência (Espanha), Berkeley (Estados Unidos), Ártico e Antártica. “Isso prova a sua presença em grandes distâncias geográficas e alta resistência a condições climáticas totalmente distintas umas das outras”, enfatiza a docente da UFSCar.

Parte do estudo foi reportado em artigo – intitulado “Extremophilic taxa predominate in a microbial community of photovoltaic panels in a tropical region” – na revista Microbiology Letters, da Federação das Sociedade Europeias de Microbiologia, e pode ser acessado aqui. Também foi destaque em matéria da Agência Fapesp.

A ação pretende estimular a produção e o uso de insumos nacionais em biotecnologia e manter um ambiente favorável para a pesquisa científica no país.

Com o objetivo de conscientizar toda a comunidade científica da importância em apoiar a cadeia produtora de insumos nacionais nas atividades que envolvem a Biotecnologia, o comitê temático Life Sciences Insumos Estratégicos da ANBIOTEC Brasil lançou a Campanha Uso Insumo Nacional, identificada como #usoinsumonacional.

De acordo com a diretora técnica do comitê temático da ANBIOTEC Brasil, Maria Magalhães, a campanha #usoinsumonacional busca a mobilização da comunidade científica visando estimular o uso de insumos nacionais para fortalecer a indústria nacional, gerando mais empregos para o setor de biotecnologia no Brasil. “Nossa pretensão é contribuir para a promoção de um ambiente favorável para o desenvolvimento e produção nacional de insumos estratégicos”, detalha.

Para ela, a iniciativa terá impacto positivo no mercado de biotecnologia. “O Brasil precisa de políticas públicas de valorização da produção nacional de insumos biotecnológicos com concessão de incentivos fiscais para favorecer a redução de impostos, por exemplo”, destaca. “A ANBIOTEC tem um plano estratégico para o ano que vem com o objetivo de valorizar os cientistas brasileiros, fortalecer o setor, apoiar a inovação e o empreendedorismo”, completa. Cabe lembrar, que as empresas de biotecnologia e ciência da vida movimentam um mercado de bilhões de reais anualmente.

Em relação às perspectivas de adesão à campanha de estímulo ao uso de insumos nacionais, Maria Magalhães ressaltou que a expectativa é muito positiva. “O governo está atento à questão, criando políticas de favorecimento para a criação de insumos essenciais para várias áreas como, por exemplo, em saúde na produção de vacinas, além de novos diagnósticos e inovações tecnológicas em biotecnologia”, ” No entanto, precisamos fazer muito mais”, salienta.

A diretora técnica do comitê da ANBIOTEC lembra que o setor agropecuário precisa muito de insumos nacionais. É um segmento que sofre prejuízos com a carência de insumos nacionais, pois quase todos os insumos utilizados são importados. Sua falta afeta a produtividade e encarece a produção. “A campanha #usoinsumonacional está sendo veiculada para melhorar esse quadro”, observa Maria Magalhães.

Os investimentos globais em eficiência energética ainda estão longe de níveis ideais para contribuir de forma decisiva com as metas de redução de emissões no planeta. O alerta foi feito pela Agência Internacional de Energia (AIE), que afirma que os recursos aplicados em eficiência precisam triplicar até 2030, de modo a colaborar com o objetivo de emissões zero líquidas até 2050. De um lado, a agência diz que o progresso global em eficiência energética recuperou seu ritmo pré-pandêmico. Esse nível, no entanto, ainda está aquém do que seria necessário para ajudar a colocar o mundo na caminhada rumo às metas climáticas de 2050. Para o diretor-geral da AIE, Fatih Birol (foto), a eficiência energética ainda é o meio mais barato e limpo para atendimento das demandas por energia.

“Consideramos a eficiência energética como o ‘primeiro combustível ’, pois ainda representa a forma mais limpa e, na maioria dos casos, a mais barata de atender às nossas necessidades de energia. Não há caminho plausível para emissões líquidas zero sem usar nossos recursos de energia com muito mais eficiência”, avaliou Birol. “Uma mudança radical na eficiência energética nos dará a chance de lutar contra os piores efeitos da mudança climática, ao mesmo tempo em que cria milhões de empregos decentes e reduz as contas de energia”, acrescentou.

A AIE lançou um novo relatório que detalha um pouco mais sobre a necessidade de novos investimentos em eficiência. O documento cita, por exemplo, que o índice global de intensidade energética – cálculo fundamental para medir a eficiência energética da economia mundial – avançará 1,9% em 2021. No ano passado, por conta da pandemia, esse índice cresceu apenas 0,5%. A agência afirma que esses números estão de acordo com a taxa média anual de melhoria nos últimos 10 anos, mas bem abaixo dos 4% necessários entre 2020 e 2030 para atingir emissões líquidas zero até 2050.

O relatório da agência diz ainda que mais 4 milhões de empregos poderiam ser adicionados, até 2030, no caso de novos gastos com eficiência em edifícios, eletrodomésticos e outras medidas, de acordo com o cenário de emissões zero líquidas até 2050 da AIE. O documento também menciona o Brasil, ao lembrar que os prédios administrativos públicos do país apresentaram redução de 38% no uso de energia durante as medidas restritivas impostas durante a pior fase da pandemia.

As políticas de eficiência energética podem atuar até mesmo como se fossem “grandes usinas”. A AIE detalhou ainda que uma análise de nove grandes países e regiões, incluindo China, a União Europeia e os Estados Unidos, mostrou que os padrões de eficiência ajudaram a economizar cerca de 1.500 TWh de eletricidade por ano em 2018. Isso seria o equivalente a geração total proveniente de energia eólica e solar nesses países durante aquele ano.

O relatório também destaca o papel cada vez mais importante das tecnologias digitais no futuro da eficiência energética. A rápida absorção de dispositivos conectados digitalmente está ajudando a expandir a escala e o escopo dos benefícios da eficiência energética e pode oferecer uma transição de energia limpa mais barata, fácil e econômica.

Por fim, a AIE lembra que a declaração final da Conferência sobre Mudanças Climáticas (COP26), em Glasgow, especificamente apelou para o rápido aumento das medidas de eficiência energét

Pensando em soluções para enfrentar a emergência climática, a estilista têxtil e pesquisadora de novos materiais, Thamires Pontes, desenvolveu uma nova fibra têxtil biodegradável feita a partir de um polímero, o ágar-ágar, extraído de algas vermelhas do tipo Rhodophyta, abundantes no Nordeste brasileiro. Com potencial para substituir fibras derivadas de petroquímicos não renováveis, prejudiciais para o meio ambiente.

O setor têxtil é um dos mais poluentes, a indústria da moda é responsável por quase 10% das emissões de gás carbônico e gera cerca de 20% de todo o esgoto e água despejados no ambiente. Um grande desafio para o segmento, é diminuir as taxas de gases de efeito estufa (GEEs) até 2030, mas se a indústria adotar iniciativas de descarbonização, com apoio das marcas e varejistas, e a mudança de comportamento do consumidor, é possível remodelar esse cenário.

“Desde a Revolução Industrial estamos acostumados ao modelo linear de consumo e essa forma validou a lógica e o boom dos fast-fashion, para mim nunca fez muito sentido, usar uma peça duas vezes e descartar. Ano passado foi lançado o relatório FIOS DA MODA do Modefica, que trouxe dados pertinentes, por exemplo, os impactos ambientais no ciclo de vida de uma peça têxtil feita de poliéster do berço ao túmulo (cradle-to-grave), uma média de 52.1kg CO2eq/ kg de fibra emissões de GEEs; 2321.4L/kg de fibra água e 749.9MJ/kg de fibra energia. A sustentabilidade é uma necessidade em todas as indústrias, especialmente para moda. Além da conscientização do consumo, acredito que tudo na moda já foi criado e a diferença estão nos materiais, é a isso que eu me dedico”, diz Thamires.

Segundo a estilista, para fabricação das fibras de ágar, não é necessário utilizar grandes quantidades de recursos naturais, é um material biocompatível, biodegradável, compostável e todo seu processo é sustentável, até o seu descarte consciente. O ágar utilizado para produção da fibra, é extraído da alga vermelha, também utilizado na indústria alimentícia. Essa espécie não precisa ser arrancada da raiz, é podada e três meses depois volta a crescer. As algas são os organismos que mais se reproduzem na Terra. Estudos indicam o potencial das plantações de algas no combate às alterações climáticas, contribuem para a absorção dos gases do efeito estufa em especial o carbono, um papel importante para o planeta.

As fibras de ágar junto com um novo modelo de circularidade para a indústria da moda estão concorrendo ao Global Change Awards, desafio proposto pela Fundação H&M (Suécia) para acelerar o cumprimento das metas de Desenvolvimento Sustentável da ONU até 2030. A criação da estilista também foi uma das 12 ideias brasileiras finalistas entre 1409 projetos enviados por inovadores de 100 países, sendo 173 do Brasil, do No Waste Challenge, um desafio para Ação Climática do What Design Can Do em parceria com a Fundação IKEA. O objetivo da competição global realizada em janeiro de 2021 foi apresentar soluções inovadoras para reduzir o desperdício e repensar em todo o ciclo de produção e consumo.

A microbiologia de alimentos é uma área da microbiologia que estuda a interação entre os microrganismos e os produtos alimentícios. Essa interação pode ser benéfica, quando a ação dos microrganismos sobre o alimento o transforma em um novo produto, muitas vezes, deixando-o com mais sabor e/ou maior poder nutricional. No entanto, essa relação também pode ser negativa, onde os microrganismos presentes no alimento apresentam uma ameaça para o consumo seguro do produto.

Um alimento seguro é aquele que não contém agentes ou substâncias nocivas em quantidades que possam causar agravos à saúde ou dano ao consumidor. Esses agentes e substâncias são conhecidos como perigos ou contaminantes (de origem biológica, química ou física) e podem ser prevenidos ou reduzidos por meio de cuidados e regras a serem adotadas durante todas as etapas do preparo e manipulação dos alimentos.

Perigos biológicos são microrganismos vivos que estão presentes nos alimentos e podem causar doenças. Dentre esses, bactérias, vírus, fungos e alguns parasitas que, na maioria das vezes, não podemos ver a olho nu e são as principais causas de doenças transmitidas por alimentos (DTAs).

Doenças Transmitidas por Alimentos (DTAs)

São causadas pela ingestão de alimentos ou água contaminados por microrganismos patogênicos, substâncias químicas ou por toxinas.

Segundo o órgão de saúde americano CDC, há mais de 250 tipos de DTA. No Brasil, segundo a Anvisa, o perfil epidemiológico das DTAs não é bem conhecido, muito pela deficiência dos órgãos de vigilância e a falta de dados médicos.

A manifestação de uma DTA pode ocorrer em uma das seguintes formas:

1. Toxinfecção, resulta da ingestão de alimentos contaminados com microrganismos patogênicos que produzem ou liberam toxinas após ingeridos.
2. Infecção, decorrente da ingestão e posterior multiplicação do patógeno no intestino, com invasão da mucosa ou penetração de tecidos.
3. Intoxicação, causada pela ingestão de toxinas microbianas produzidas durante sua proliferação nos alimentos.

As bactérias constituem o grupo microbiano com a maior incidência nas DTAs, pois apresentam ampla diversidade e virulência, o que lhes confere grande importância frente à sua capacidade de provocar danos à saúde.

As boas práticas são procedimentos que devem ser adotados por indústrias e serviços de alimentação para garantir a qualidade higiênico-sanitária, prevenindo a ocorrência de tais doenças.

No Brasil, desde 2004 essas regras estão definidas por regulamentos federais, a RDC 216 e RDC 331, e a IN 60 da Anvisa.

MICROBIOLOGIA DE ALIMENTOS

A microbiologia dos alimentos é uma ciência responsável por estudar a relação dos microrganismos com os alimentos. Por isso, é de extrema importância, já que possibilitou a existência de uma série de processos importantes pelos quais os alimentos passam hoje, que dentre outros fatores, ajudam a evitar doenças e outros fatores patológicos.

Estuda como esses microrganismos podem influenciar as características de produtos alimentícios para consumo humano ou animal, além de estudar os processos causados por eles. Também considerada a ciência dos alimentos, ela ainda engloba aspectos da biotecnologia para a produção e da ecologia microbiana.

As influências de microrganismos podem ser tanto benéficas, quanto prejudiciais. Alguns podem contaminar o alimento e causar doenças em seus hospedeiros, enquanto outros são importantes na produção de alimentos e bebidas, como a levedura na cerveja, por exemplo.

Microrganismos de Interesse em Alimentos

As bactérias, fungos e vírus são os grupos de microrganismos responsáveis por contaminar e causar transformações nos alimentos.

Todo alimento tem uma composição complexa, com grande número de componentes, como água, lipídios, carboidratos, proteínas, vitaminas, sais minerais e ácidos nucléicos, por exemplo. Por isso, as configuram como locais ideais para a habitação e proliferação desses microrganismos.

Agentes de deterioração dos alimentos (deteriorantes)

O alimento deteriorado teve influência de microrganismos deteriorantes, físicos ou químicos e, por isso, tornou-se impróprio para o consumo humano ou animal. A deterioração pode ser observada por alterações de odor, cor, aspecto, sabor e textura no alimento. Os agentes deteriorantes podem ser fungos, bactérias e leveduras.

Agentes causadores de doenças (patogênicos)

Outra classificação é dos microrganismos como agentes patogênicos que causam as DTAs. Esses microrganismos chegam aos alimentos por meio de diversas vias que, na maioria dos casos, representam condições precárias de higiene em sua produção, distribuição, armazenamento ou manuseio, envolvendo o nível industrial, comercial e doméstico. O tipo de doença e suas características vai depender de fatores como o tipo de microrganismo, o alimento e o indivíduo que o consumiu.

Agentes produtores de alimentos (transformadores)

O alimento transformado teve influência dos microrganismos benéficos, que são capazes de alterar as características originais e transformá-lo em um novo tipo de alimento.

Eles podem ser mantidos ou introduzidos no alimento durante seu processo de produção. Quando ocorrem de maneira natural, é possível estimular sua multiplicação e crescimento. Um mesmo microrganismo pode causar diferentes reações em diferentes alimentos, sendo capaz, até mesmo, de causar efeitos desejáveis em um, enquanto causa deterioração em outro.

Alguns exemplos de agentes transformadores:

Acetobacter sp.: Produção de vinagre

Aspergillus niger: Ácido cítrico, amiloglicosidase

Lactobacillus: Ácido lático, bebidas lácteas

Penicillium chrysogenum: Penicilina G

Propionibacterium: Cianocobalamina (B12)

Xanthomonas campestris: Goma Xantana

Corynebacterium glutami: Glutamato monossódico

Escherichia coli e Bacillus megaterium: Penicilina G Acilase

Fatores de Influência no Desenvolvimento dos Microrganismos

Entre os fatores que alteram o desenvolvimento e multiplicação de microrganismos nos alimentos estão os fatores inerentes ao alimento ou parâmetros intrínsecos, e os fatores inerentes ao ambiente, também chamados de parâmetros extrínsecos.

Iniciativas de Controle do Desenvolvimento de Microrganismos

Antissépticos: produtos antissépticos evitam que tecidos sejam infectados, o que contribui para impedir ou matar os microrganismos. Por serem aplicados em tecidos vivos, geralmente, os antissépticos são menos tóxicos que os desinfetantes (aplicados em materiais inanimados);

Germicidas: os germicidas matam microrganismos, mas não matam endosporos;

Desinfecção: esse processo remove, mata ou inibe microrganismos patogênicos e saprófitas sem eliminar todas as formas de vida presentes;

Esterilização: destrói todas as formas de vida microbiana, incluindo endosporos;

Esterilização Comercial: tratamento de calor suficiente para matar os endósporos do Clostridium botulinum (bactéria patogênica que pode gerar uma toxinfecção alimentar) em alimentos enlatados;

Sanitização: reduz os microrganismos a níveis seguros seguindo os padrões de saúde pública (eliminação de 99,9% das formas vegetativas).

Os estudos da microbiologia de alimentos foram e ainda são indispensáveis para a qualidade da saúde humana e animal. Sem os conhecimentos adquiridos por meio dessa ciência dos alimentos, não seria possível ter a qualidade que temos hoje. Por isso, é um assunto relevante para as pessoas no geral, além de ter extrema importância para indústrias, empresas, lojas e restaurantes em geral do ramo alimentício.