Um estudo publicado na revista Scientific Reports revelou que uma bactéria encontrada em uma fonte termal das Montanhas Andinas do Chile produz compostos bioativos com potencial para serem utilizados como aditivos naturais nas indústrias farmacêutica e alimentícia.
Pseudomonas alcaligenes
A pesquisa, realizada por uma equipe internacional de cientistas, identificou que a bactéria Pseudomonas alcaligenes, cepa Med1, é capaz de produzir exopolissacarídeos (EPS), polímeros de carboidratos com propriedades funcionais que podem substituir aditivos sintéticos.
A bactéria, que habita um ambiente extremo com altas temperaturas, pH ácido e elevadas concentrações de metais, produz os EPS como um mecanismo de proteção para garantir sua sobrevivência. Esses compostos têm chamado a atenção da comunidade científica devido às suas propriedades estruturais e funcionais, que incluem efeitos antivirais, antitumorais, antioxidantes, imunorreguladores, emulsificantes e floculantes (capacidade de agrupar partículas em suspensão). Essas características tornam os EPS valiosos para aplicações em setores como biomedicina, alimentos, cosméticos e tratamento de águas residuais.
“Os EPS microbianos oferecem uma variedade maior de propriedades físico-químicas e atividades biológicas em comparação com polissacarídeos vegetais, o que os torna uma alternativa promissora aos aditivos sintéticos”, explica João Paulo Fabi, professor do Departamento de Alimentos e Nutrição Experimental da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (FCF-USP) e coautor do estudo.
Da fonte termal ao laboratório
A pesquisa começou com a coleta de amostras de água da fonte termal de Medano, na região de Maule, no Chile Central, um local pouco explorado em termos de biotecnologia. A bactéria foi isolada, e seu genoma foi sequenciado para entender melhor sua capacidade de produzir EPS em condições extremas. Os cientistas descobriram que a P. alcaligenes Med1 é termotolerante, crescendo em temperaturas entre 34 °C e 44 °C, com o ponto ideal de crescimento em 37 °C.
“A produção de EPS em altas temperaturas é uma vantagem, pois reduz o risco de contaminação por outros microrganismos durante o processo de produção biotecnológico”, destaca Fabi. Além disso, a caracterização físico-química dos EPS revelou propriedades únicas, como alta estabilidade térmica, capacidade antioxidante e eficiência como emulsificante e floculante.
Aplicações promissoras
Os resultados do estudo sugerem que os EPS produzidos pela P. alcaligenes Med1 têm potencial para serem utilizados como aditivos naturais em alimentos e produtos farmacêuticos. “Esses compostos podem substituir aditivos sintéticos em aplicações que exigem estabilidade térmica e biocompatibilidade”, afirma Fabi. Ele ressalta, no entanto, que mais testes e aprovações regulatórias são necessários antes que os EPS possam ser comercializados.
Além das aplicações práticas, o estudo também oferece um modelo para otimizar a produção de EPS e abre caminho para a exploração de outros compostos bioativos produzidos por bactérias extremofílicas. “Essa pesquisa fornece novas perspectivas sobre a bioatividade dos EPS e pode levar ao desenvolvimento de aditivos sustentáveis e ecológicos para diversas indústrias”, complementa o pesquisador.
Impacto ambiental e econômico
A descoberta de compostos bioativos em bactérias de ambientes extremos, como as fontes termais dos Andes, reforça a importância da biodiversidade microbiana como fonte de recursos biotecnológicos. Além de reduzir a dependência de aditivos sintéticos, que muitas vezes têm impactos negativos no meio ambiente, os EPS podem contribuir para a criação de produtos mais seguros e sustentáveis.
O estudo, que contou com a colaboração de pesquisadores do Brasil, Chile, Estados Unidos e Iraque, além de apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), representa um avanço significativo na busca por soluções naturais e inovadoras para desafios industriais. Os resultados completos podem ser acessados no artigo Unveiling a novel exopolysaccharide produced by Pseudomonas alcaligenes Med1 isolated from a Chilean hot spring as biotechnological additive, disponível na revista Scientific Reports.
Combinando ciência, tecnologia e sustentabilidade, a pesquisa abre novas possibilidades para o uso de compostos bioativos em setores estratégicos, promovendo o desenvolvimento de produtos mais eficientes e ecologicamente corretos.
Importância dos compostos bioativos
Os compostos bioativos são substâncias naturais que desempenham um papel fundamental em diversas áreas, desde a saúde humana até a indústria e o meio ambiente. Eles são produzidos por plantas, microrganismos e outros seres vivos, e possuem propriedades biológicas que podem beneficiar organismos e processos industriais. Abaixo estão os principais pontos que destacam a importância dos compostos bioativos:
1. Saúde Humana
Os compostos bioativos têm efeitos positivos na saúde humana, atuando como antioxidantes, anti-inflamatórios, antivirais, antitumorais e imunomoduladores. Eles estão presentes em alimentos funcionais, como frutas, vegetais, grãos e especiarias, e são associados à prevenção de doenças crônicas, como câncer, diabetes, doenças cardiovasculares e neurodegenerativas. Exemplos incluem polifenóis, flavonoides, carotenoides e ácidos graxos ômega-3.
2. Nutrição e Alimentação
Na indústria alimentícia, os compostos bioativos são utilizados como aditivos naturais para enriquecer alimentos, melhorar sua qualidade nutricional e prolongar sua vida útil. Eles podem substituir aditivos sintéticos, como conservantes e corantes, oferecendo uma alternativa mais saudável e sustentável. Além disso, alimentos funcionais enriquecidos com compostos bioativos ajudam a promover uma dieta mais equilibrada e benéfica para a saúde.
3. Medicina e Farmacologia
Na indústria farmacêutica, os compostos bioativos são a base para o desenvolvimento de medicamentos e terapias. Muitos fármacos são derivados de substâncias naturais, como antibióticos (penicilina), analgésicos (morfina) e quimioterápicos (taxol). Além disso, pesquisas com compostos bioativos têm levado à descoberta de novas moléculas com potencial terapêutico para tratar doenças complexas.
4. Cosméticos e Cuidados Pessoais
Na indústria de cosméticos, os compostos bioativos são valorizados por suas propriedades antioxidantes, hidratantes e antienvelhecimento. Eles são utilizados em cremes, loções e outros produtos para melhorar a saúde da pele e dos cabelos, oferecendo uma alternativa natural aos ingredientes sintéticos.
5. Agricultura e Meio Ambiente
Na agricultura, os compostos bioativos são usados como biofertilizantes, biopesticidas e estimulantes de crescimento vegetal. Eles ajudam a aumentar a produtividade das lavouras, reduzindo a dependência de produtos químicos sintéticos e promovendo práticas agrícolas mais sustentáveis. Além disso, alguns compostos bioativos têm aplicações na biorremediação, ajudando a descontaminar solos e águas poluídos.
6. Biotecnologia e Inovação
Os compostos bioativos são alvo de pesquisas biotecnológicas para o desenvolvimento de novos produtos e processos. Microrganismos extremófilos, como bactérias de fontes termais, produzem compostos com propriedades únicas, como estabilidade térmica e resistência a condições extremas, que podem ser exploradas em diversas aplicações industriais.
7. Sustentabilidade e Economia Circular
A utilização de compostos bioativos promove a sustentabilidade, pois muitas vezes são obtidos de fontes renováveis e geram menos resíduos tóxicos em comparação com produtos sintéticos. Eles também contribuem para a economia circular, ao aproveitar subprodutos agrícolas e industriais para a extração de substâncias de valor agregado.
8. Desenvolvimento Econômico
A exploração de compostos bioativos abre oportunidades para o desenvolvimento econômico, especialmente em países com grande biodiversidade, como o Brasil. A produção e comercialização desses compostos podem gerar empregos, impulsionar setores como o agronegócio e a indústria farmacêutica, e fortalecer a bioeconomia.
Os compostos bioativos são essenciais para o avanço da ciência, da tecnologia e da sustentabilidade. Sua versatilidade e benefícios abrangem desde a saúde humana até aplicações industriais e ambientais, tornando-os uma área de pesquisa e inovação de grande relevância. Com o crescente interesse por soluções naturais e sustentáveis, os compostos bioativos continuarão a desempenhar um papel central no desenvolvimento de produtos e processos que beneficiam a sociedade e o planeta.
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