Fotossíntese turbinada elimina herbicida do ambiente

Com informações da Universidade de Southampton -  24/10/2016

Biorreator onde a cianobactéria Synechococcus modificada usa a luz do Sol para degradar o herbicida atrazina. [Imagem: PNNL]

Mudando os fios da fotossíntese

Uma "reconfiguração" do processo da fotossíntese - a reação biológica fundamental no nosso planeta - permite alimentar reações químicas úteis que podem ser usadas para produzir biocombustíveis, produtos farmacêuticos e química fina - e ajudar a limpar o planeta dos poluentes que inserimos nele.


A fotossíntese nas plantas e nas algas consiste em duas reações: as reações da "fase clara" pegam a luz do Sol e usam-na para dividir a água (H2O) em elétrons, prótons (átomos de hidrogênio) e oxigênio; as reações da "fase escura" utilizam os elétrons e prótons das reações da fase clara para capturar CO2 da atmosfera e transformá-lo em açúcares simples, que são a base da cadeia alimentar.


Vale notar que as reações da fase clara têm uma capacidade muito maior do que as reações da fase escura, o que significa que grande parte da energia luminosa absorvida é desperdiçada como calor, em vez de ser utilizada para fixar o CO2.


"Nós utilizamos métodos de biologia sintética para projetar uma enzima adicional que opera após as reações claras e antes das reações escuras. Portanto, nós reconfiguramos a fotossíntese de tal forma que mais luz absorvida é usada para alimentar reações químicas úteis. Este estudo representa, portanto, uma inovação na qual uma série de reações químicas valiosas adicionais podem ser alimentadas pela energia solar em plantas e algas," explica o professor Adokiye Berepiki, da Universidade de Southampton, no Reino Unido.


Atrazina
Os elétrons desperdiçados na fase clara da fotossíntese natural foram redirecionados, por meio da enzima, para degradar a atrazina, um poluente ambiental presente em herbicidas utilizados na agricultura.


A atrazina foi banida na União Europeia há mais de 10 anos, mas ainda é um dos pesticidas mais prevalentes nas águas subterrâneas do continente - o herbicida continua sendo usado no Brasil e está sob revisão da FDA nos EUA.


De acordo com a equipe, as algas fotossintéticas que eles desenvolveram poderão ser utilizados na biorremediação das áreas que tiveram suas águas poluídas pelo herbicida.
Agora eles pretendem prosseguir os estudos para que sua "fotossíntese reconfigurada" possa ser usada em outras reações.

Bibliografia:

Tapping the Unused Potential of Photosynthesis with a Heterologous Electron Sink
Adokiye Berepiki, Andrew Hitchcock, C. Mark Moore, Thomas S. Bibby
ACS Synthetic Biology
DOI: 10.1021/acssynbio.6b00100