notícias

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Fonte: Diário Ciência e Tecnologia

Science and Technology Daily, Pequim, 13 de agosto (Repórter Zhang Mengran) De acordo com o site oficial do Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Zurique, uma equipe da escola propôs um novo método de utilização de bactérias para produzir celulose. Este método segue o mecanismo evolutivo da seleção natural, permitindo aos cientistas criar rapidamente dezenas de milhares de variantes bacterianas e selecionar as cepas que produzem mais celulose.

Os cientistas têm tentado transformar microorganismos em “fábricas de produção” vivas que possam produzir grandes quantidades de produtos desejados mais rapidamente. Isto requer a modificação direcionada dos genomas bacterianos ou o cultivo das cepas bacterianas mais adequadas.

As bactérias do ácido acético K.sucrofermentans podem produzir celulose de alta pureza. Os materiais celulósicos auxiliam na cicatrização de feridas e previnem infecções e são muito procurados em aplicações biomédicas, materiais de embalagem e têxteis. No entanto, o tipo selvagem desta bactéria cresce lentamente e produz uma quantidade limitada de celulose, pelo que foi necessário encontrar uma forma de aumentar a produção.

Usando o novo método, a equipe de pesquisa cultivou com sucesso diversas variantes de bactérias do ácido acético que produziram 70% mais celulose do que as cepas originais.

A equipe primeiro irradiou células bacterianas com luz ultravioleta para destruir aleatoriamente locais do DNA bacteriano. Eles então colocaram as bactérias em um quarto escuro para evitar que os danos ao DNA fossem reparados, induzindo assim mutações. Eles usaram pequenos instrumentos para encapsular cada célula bacteriana em uma pequena gota de solução nutritiva e permitiram que as células produzissem celulose por um período específico de tempo. Após o período de incubação, a microscopia de fluorescência foi utilizada para analisar quais células bacterianas produziam mais celulose e quais células bacterianas produziam pouca ou nenhuma celulose.

Usando um sistema de classificação recentemente desenvolvido, a equipe separou automaticamente as células bacterianas que evoluíram para produzir grandes quantidades de celulose. O sistema de classificação é totalmente automatizado e muito rápido. Leva apenas alguns minutos para escanear 500.000 gotas com um laser e separar as gotas com maior teor de celulose. Por fim, foram selecionadas 4 cepas, cuja produção de celulose foi 50%-70% superior à do tipo selvagem.

As células de Acetobacter evoluíram para crescer na interface do ar e da água em garrafas de vidro e produzir esteiras de celulose. O peso natural desta almofada está entre 2-3 mg e a espessura é de cerca de 1,5 mm. A variante evoluída produziu esteiras de celulose quase duas vezes mais pesadas e grossas que as do tipo selvagem.

O próximo passo da equipe será testar o novo microrganismo em condições industriais reais.

A celulose é o polissacarídeo mais amplamente distribuído e abundante na natureza. Algumas cepas de bactérias do ácido acético podem sintetizar celulose, mas a taxa de síntese em condições naturais é muito lenta para atender às necessidades humanas. Desta vez, a equipe imitou o “método de seleção natural”, deixando células que podem produzir uma grande quantidade de celulose, eliminando células “preguiçosas e escorregadias” e ajudando as células das bactérias do ácido acético a “evoluir”. Um sistema de classificação recentemente desenvolvido desempenha um papel importante no “reconhecimento” imediato de quem são os “bons funcionários” na produção de celulose. Em seguida, os investigadores científicos irão verificar ainda se esta bactéria evoluída do ácido acético pode desempenhar um papel no aumento da produção e do rendimento na produção industrial.