Núcleo levanta diversidade microbiana do Rio Tietê

Na coleção de culturas, há mais de 2.000 isolados de micro-organismos. Foto: Marcos Santos / USP Imagens.

Por Júlio Bernardes - jubern@usp.br

Pesquisa do Núcleo de Apoio à Pesquisa (NAP) em Biodiversidade e Bioprodutos (NAP/BIOP) realizada no Laboratório de Biologia Molecular e Ecologia Microbiana (LABMEM) do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP avaliou a diversidade microbiana ao longo do curso do Rio Tietê, no Estado de São Paulo. O trabalho levou a organização de uma coleção de culturas com mais de 2.000 isolados de micro-organismos, nos quais 489 bactérias e 456 fungos com material genético distinto foram previamente caracterizados. O estudo coordenado pelo professor Welington Luiz de Araújo, do Departamento de Microbiologia do ICB, mostra a capacidade do rio em recuperar a diversidade microbiana após percorrer regiões com grande presença de poluentes.

Os micro-organismos identificados na pesquisa serão estudados para possível aplicação em biorremediação de áreas contaminadas, produção de biopolímeros e de antibióticos. O estudo sobre a diversidade de fungos e bactérias no Rio Tietê, iniciada em 2013, com o apoio da Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental, ligada à Secretaria do Meio Ambiente do Estado de São Paulo, procura compreender de que forma a poluição afeta a comunidade microbiana. “A nascente do rio, em Salesópolis, na Grande São Paulo, apresenta uma diversidade que é alterada nas áreas mais poluídas, próximas da capital paulista”, diz o professor do ICB. “No entanto, esta diversidade encontrada no início do curso do Tietê se restabelece cerca de 150 quilômetros adiante, na região de Piracicaba, e se mantém até a foz, no Rio Paraná. Isso demonstra que o Rio possui capacidade de se recuperar após sofrer os efeitos da poluição.”

Para o desenvolvimento da pesquisa, amostras de água e sedimento do Rio Tietê foram coletadas pela Cetesb em 37 pontos ao longo de diversos trechos do Rio (30 pontos para água, 4 para sedimento e 3 para água e sedimento), sendo que cada trecho foi classificado em função do IQA, índice de qualidade da água. “Na região das nascentes, o IQA se enquadrou com qualidade excelente. Há uma queda na qualidade nos trechos mais poluídos do rio, porém já próximo da sua foz a qualidade da água volta a apresentar índice semelhante ao do início do curso”, afirma Araújo. Os pesquisadores diferenciaram pelo material genético 489 grupos de bactérias e 456 de fungos. “Os esgotos trazem grandes quantidades de matéria orgânica e novas espécies de micro-organismos, que concorrem com os já existentes, aumentando a carga microbiana, mas diminuindo a variedade de tipos. Conforme a contribuição de esgotos vai diminuindo, o nível de oxigênio no rio volta a aumentar, o que é resultado da degradação da matéria orgânica pelos micro-organismos”.

Nas áreas mais poluídas, a pesquisa identificou espécies de bactérias resistentes a metais pesados. “Pesquisas mais detalhadas poderão levar a utilização dessas bactérias em processos de remediação de áreas contaminadas”, conta o professor. “Alguns grupos, que podem apresentar propriedades antimicrobianas, poderão ser utilizados na produção de antibióticos, mas para isso, as moléculas candidatas devem ser caracterizadas num processo que pode levar entre 10 e 15 anos, até que o fármaco seja testado clinicamente e disponibilizado no mercado.”

Diversidade microbiana

O principal objetivo do NAP/BIOP é dotar o LABMEM de uma infra-estrutura capaz de fazer a análise da diversidade microbiana e estabelecer protocolos para bioprospecção de bioprodutos. “Esses produtos poderão ter diversas aplicações, como fármacos e biopolímeros, além da utilização de enzimas e micro-organismos em processos biotecnológicos, como a degradação da celulose ou a geração de álcool de segunda geração”, afirma o professor do ICB. O Laboratório organizou uma coleção de culturas isoladas, caracterizadas e identificadas. “As culturas incluem bactérias, fungos e clones metagenômicos, que são pedaços de DNA extraídos de micro-organismos obtidos no meio ambiente, por exemplo, no solo, na água dos rios ou nos sedimentos que acumulam no fundo dos cursos d’água. Os cientistas poderão futuramente identificar genes de interesse biotecnológico.”

A Cetesb auxiliou no planejamento e demarcação de locais relevantes para realização das amostragens, englobando pontos de coleta que já fazem ou fizeram parte da rede de monitoramento de qualidade de águas, bem como da rede de sedimentos do Estado de São Paulo. Para permitir a transferência de conhecimentos sobre a qualidade da água na área de estudo selecionada, a Cetesb disponibilizou resultados de suas análises, durante os anos de 2013 e 2014, e promoveu seminários conjuntos para intercâmbio de informações. Essa estratégia permitiu a comparação dos resultados analíticos (físicos, químicos e microbiológicos) gerados nesses pontos com os dados recém-obtidos no estudo sobre a diversidade microbiana.

A doutora Maria Inês Zanoli Sato, do Departamento de Análises Ambientais da Cetesb, auxiliou no processo de cooperação entre as duas instituições, promovendo reuniões de trabalho entre as áreas técnicas responsáveis pelo monitoramento de água e a de coleta e análises físico-química das amostras de água e sedimentos. A pesquisa contou com o apoio financeiro da Pró-Reitoria de Pesquisa (PRP) da USP e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) na aquisição de equipamentos científicos e reagentes, e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) na concessão de bolsa de estudos.

A equipe do Núcleo, coordenada pelo professor Welington Luiz de Araújo, conta com um aluno de iniciação científica, dois mestrandos, quatro doutorandos e um pós doutorando, além de dois técnicos do Laboratório. Também fazem parte do grupo de pesquisa os professores do ICB, Gabriel Padilha Maldonado, que irá investigar a produção de metabólitos secundários visando possíveis aplicações na área de saúde, Luiziana Ferreira da Silva e José Gregório Cabrera Gomez, que realizarão a prospecção de clones e bactérias que possam ser empregados na produção de biopolímeros.

Fonte: Agência USP de Notícias