Cianobactérias removem arsênio, aponta pesquisa

As cianobactérias das espécies Microcystis novacekii e Synechococcus nidulans são capazes de absorver arsênio em meio aquoso. A novidade é resultado de estudo desenvolvido por pesquisadores do Instituto de Ciências Biológicas (ICB) da UFMG em parceria com a Escola de Engenharia e a Faculdade de Farmácia da Universidade, além do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Recursos Minerais, Água e Biodiversidade (INCT-Acqua).

Coletados no lago Dom Helvécio, no Parque Estadual do Rio Doce, no Vale do Aço (MG), e em áreas de mineração no município de Santa Bárbara (MG), os microrganismos se revelaram aptos a reter altas quantidades do metaloide, extremamente tóxico aos seres humanos.

Experimentos em laboratório expuseram as cianobactérias a duas formas químicas de arsênio: arsenato (AsV) e arsenito (AsIII), esta última 60 vezes mais tóxica que a primeira. Os testes foram feitos em meio aquoso, em condições nutricionais que permitissem o desenvolvimento das espécies.

Após nove dias, Microcystis novacekii se mostrou capaz de remover 21% de arsenito da água, em uma solução de 15mg/L do metaloide. Na mesma concentração, a espécie Synechococcus nidulans assimilou 6,8% da substância após quatro dias de exposição.

Os próximos passos serão estabelecer os limites máximos de absorção do arsênio, investigar de que forma a substância é metabolizada pelos microrganismos e observar as diferenças na assimilação de cada uma das duas variantes químicas consideradas.

“Queremos entender que capacidade adaptativa permite às cianobactérias viverem em ambientes com alta concentração de arsênio”, diz o pesquisador Francisco Barbosa, coordenador do Laboratório de Limnologia, Ecotoxicologia e Ecologia Aquática (Limnea) do Instituto de Ciências Biológicas da UFMG, em colaboração com os pesquisadores Sérgia Magalhães, Luzia Modolo, Virginia Ciminelli, Igor Vasconcelos, Maione Franco e Fernanda Guedes.

Tóxico
A maioria dos ecossistemas aquáticos brasileiros recebe algum tipo de resíduo, mas apenas 30% deles são tratados de maneira adequada. O restante é armazenado em lixões ou lançado nos corpos de água. O arsênio é considerado o elemento químico mais tóxico à saúde humana, segundo a lista de prioridade de substâncias perigosas da Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR), instituição americana federal de saúde pública. Além dos despejos, a contaminação da água também se dá por atividades que liberam o material presente no solo, como a mineração.

Câncer de pele, próstata, pulmão, rim, bexiga e fígado estão entre os efeitos da exposição crônica à substância no organismo humano. Também podem ocorrer patologias cutâneas, gastrointestinais, cardiovasculares, hematológicas, pulmonares, neurológicas, endocrinológicas e reprodutivas, em consequência de exposições crônicas ou agudas, além de problemas de desenvolvimento, como abortos espontâneos e fetos com baixo peso.

Devido à bioacumulação, o arsênio torna-se disponível em diferentes rotas da cadeia alimentar, passando dos produtores primários para os consumidores secundários. No ambiente aquático, os organismos que fazem fotossíntese (fitoplâncton e macrófitas) são capazes de assimilar metais e transferi-los aos níveis tróficos superiores, representados pelos macroinvertebrados. Estes últimos incorporam os metais em seus tecidos, o que eleva o número de fontes de exposição a essas substâncias e pode causar a contaminação humana por meio da ingestão de peixes e frutos do mar.

Tolerância ecológica
As cianobactérias estão entre os grupos pioneiros na colonização da Terra. A ampla tolerância ecológica contribui para o sucesso competitivo desses organismos, caracterizados pela capacidade de desenvolvimento nos mais variados ambientes – de fontes termais a oceanos gelados, sendo que algumas espécies são encontradas em meio terrestre. Apresentam alta taxa de crescimento, o que as torna fonte renovável e material adsorvente de baixo custo.

Descontaminação pelo verde
A descontaminação de ambientes com alta concentração de arsênio tem sido objeto de diversas pesquisas na UFMG. Uma delas resultou na dissertação de mestrado Potencial da espécie nativa Baccharis dracunculifolia DC (Asteraceae) para uso na fitorremediação de áreas contaminadas por arsênio, defendida por Lívia Gilberti em fevereiro de 2012, no programa de Pós-graduação em Biologia Vegetal. O estudo identificou o alecrim-do-campo como espécie apta a absorver a substância e retê-la em sua raiz. Leia aqui.

A mesma capacidade foi encontrada na árvore conhecida como angico vermelho, em projeto desenvolvido desde 2006 por pesquisadores do Laboratório de Interação Microrganismo-Planta e Recuperação de Áreas Degradadas, vinculado ao ICB. A espécie se revelou uma das poucas plantas capazes de crescer às margens do córrego Água Suja, no município de Nova Lima – região que apresenta altos índices de arsênio em consequência da atividade de mineração praticada no local desde o século 19. Leia mais aqui.

(Gabriella Praça/Boletim 1810)