Uma bactéria naturalmente resistente a metais pesados foi utilizada em pesquisa do engenheiro químico Ronaldo Biondo, no Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP, para criar uma linhagem de microoganismos modificada geneticamente, capaz de reter partículas metálicas e fazer a biorremediação de ambientes. A nova bactéria será utilizada no tratamento de efluentes contaminados por metais tóxicos, com possibilidade de ser adotada também para recuperar resíduos de minério perdidos durante as atividades de mineração.

O ponto de partida da pesquisa é a bactéria Cupriavidus metallidurans CH34, considerada a mais resistente a metais pesados encontrada na natureza. “Esse microrganismo coloniza ambientes contendo metais pesados, os quais são tóxicos e prejudiciais à saúde humana”, afirma Biondo, doutor em Biotecnologia. “Entretanto, naturalmente ela não é utilizada para biorremediação, pois não tem a capacidade de fazer a contenção do metal, que permanece disperso no ambiente.”

Para que a bactéria fosse capaz de reter os íons metálicos, realizou-se um trabalho de engenharia genética que levou quatro anos para ser concluído. “Uma construção genética foi introduzida na bactéria codificando um sistema que teve o objetivo de expressar e ancorar na superfície da bactéria uma proteína com alta capacidade de adsorver metais pesados”, conta o pesquisador. “Ao mesmo tempo, foi desenvolvido em colaboração com outra pesquisadora do laboratório, um novo promotor para que a proteína pudesse se expressar continuamente na bactéria.”

O microrganismo modificado foi testado em laboratório com amostras contendo oito tipos de metais pesados. Os melhores resultados foram obtidos com chumbo, zinco, cobre, cádmio, níquel, manganês e cobalto, o que abre a possibilidade de testes com outros metais. “Os testes revelaram que a bactéria é candidata a ser usada para tratamento de efluentes”, ressalta Biondo. “Apesar da presença dos metais em sua membrana externa, o crescimento da bactéria não é afetado e ela permanece viável.”

Biorreator
O pesquisador, que é formado em engenharia química, irá desenvolver um biorreator para a utilização do microrganismo em sua pesquisa de pós-doutoramento. “O biorreator vai permitir testes com efluentes reais, fornecidos pela empresa Vale”, explica. “Antes da construção do biorreator, porém, será necessário fazer a estabilização da informação genética contida na bactéria modificada.”

A utilização da bactéria também é prevista para recuperar metais perdidos durante a extração de minérios, num processo conhecido como lixiviação. “Os microrganismos concentrariam as partículas de metais que ficaram dispersas nos resíduos do processo de mineração”, aponta o pesquisador. “A técnica teria um custo menor quando comparada aos métodos adotados atualmente pelas empresas.”

O desenvolvimento das modificações na bactéria é descrito na tese de doutorado de Biondo, defendida no último mês de abril e orientada pelas professoras Ana Clara Guerrini Schenberg e Elisabete José Vidente, do ICB. A pesquisa é um dos projetos que integra o convênio firmado entre o Centro de Pesquisas em Biotecnologia da USP e a Vale, com o objetivo de criar novas metodologias para tratamento de efluentes que contenham metais pesados. Com base no trabalho, foram feitos dois pedidos de patentes.

O estudo é um dos semifinalistas do Prêmio Santander de Ciência e Inovação, cujos vencedores serão anunciados no próximo dia 18, em São Paulo. Também concorre ao prêmio da Agência Nacional de Águas, na categoria Academia, estando entre os três finalistas. O vencedor do prêmio será anunciado em Brasília (DF), no dia 4 de dezembro.