Transformar biomassa em combustíveis gasosos e químicos

Universidade do Minho avança com estudo para valorizar paradigma energético

Biotecnologia pode ser a chave da alteração energética

O Centro de Engenharia Biológica da Universidade do Minho está a estudar métodos de tratamento de biomassa, com vista à sua valorização energética através da produção biológica de combustíveis como o metano, o hidrogénio, o etanol, e o butanol.

A docente do grupo de investigação em biotecnologia ambiental, Madalena Alves, recentemente distinguida numa universidade da Roménia pelo estudo que desenvolve na área, adiantou que o trabalho do organismo "enquadra-se na vertente biotecnológica da transformação de biomassa em vários produtos de valor acrescentado".


Estes podem ser desde biocombustíveis gasosos como o metano e o hidrogénio, ou químicos e combustíveis como o butanol.

"Por exemplo, o glicerol, um subproduto originado na produção de biodiesel, cuja produção atinge 600 mil toneladas por ano na Europa, é um excelente ponto de partida para outros produtos que podem ser usados no dia-a-dia, incluindo plásticos biodegradáveis e combustíveis", frisou.

Madalena Alves

A investigadora acrescentou que "este é o caminho do futuro e a biotecnologia tem um papel importantíssimo na mudança de paradigma dos hidrocarbonetos para os hidratos de carbono".

Para Madalena Alves "qualquer resíduo ou efluente que contenha uma quantidade apreciável de matéria orgânica biodegradável deve ser tratado num processo biológico produtor de energia na forma de biogás ou de hidrogénio e só depois sofrer um pós tratamento de afinação".

"Dentre as matérias-primas passíveis de produzir biogás contam-se as lamas das Estações de Tratamento de Águas Residuais, os chorumes animais de vacarias, suiniculturas e aviculturas, os efluentes agro-industriais e agro-alimentares, de matadouros, e de processamento de peixe", revela a investigadora.

Recursos naturais não são infinitos

"O desgaste dos recursos naturais, o aumento exponencial da população mundial e a crescente pressão ambiental associada ao desenvolvimento, ameaçam a sustentabilidade da vida na terra", defende.

O carvão tal como o petróleo ou o gás natural são finitos

Em sua opinião, "as fontes fósseis de energia (carvão, petróleo e gás natural) são finitas e é necessário encontrar alternativas que permitam assegurar a vida das gerações futuras".

"A Biotecnologia é uma área emergente porque, a médio prazo, a economia baseada na transformação de hidrocarbonetos do petróleo com base em processos petroquímicos, passará a ser dominada pela transformação de biomassa (hidratos de carbono e também gorduras e proteínas), com base em processos biotecnológicos", avisa.

Ameaça invisível

Estudos recentes apontam novos riscos associados a um velho inimigo. Uma pesquisa mostrou que resíduos de nicotina provenientes da fumaça do cigarro podem gerar compostos cancerígenos; outra identificou centenas de bactérias patogênicas no tabaco.

Resíduos de nicotina provenientes da fumaça do cigarro podem permanecer durante meses nas superfícies de ambientes fechados. Ao reagirem com ácido nitroso, esses resquícios dão origem a compostos químicos cancerígenos (foto: sxc.hu).

Não bastassem os já conhecidos efeitos nocivos do cigarro, duas pesquisas vêm agora acrescentar novos riscos à saúde causados pelo tabagismo.

Uma delas mostra que os resíduos de nicotina oriundos da fumaça do cigarro podem reagir com o ácido nitroso do ambiente e formar compostos cancerígenos, o que representa uma ameaça aos chamados fumantes de terceira mão — expostos às partículas de cigarro que continuam no ambiente.

O outro estudo identificou microrganismos patogênicos em amostras de cigarros – o que indica que as infecções causadas pelo fumo podem ser oriundas do próprio cigarro e não apenas da vulnerabilidade causada ao organismo pelos elementos químicos presentes no produto.

Os resíduos da nicotina permanecem por semanas e até meses na superfície de móveis

Um dos novos estudos, publicado esta semana no periódico PNAS, da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos, investigou os resíduos de nicotina produzidos pelo tabaco. Ao contrário da fumaça visível do cigarro, que pode desaparecer rapidamente, esses resíduos permanecem por semanas e até meses na superfície de móveis. A reação desses resquícios com o ácido nitroso presente no ambiente forma as chamadas nitrosaminas, compostos químicos cancerígenos.

“Ao todo, são formadas três nitrosaminas. Duas delas, a NNN e a NNK, são classificadas como potenciais causadoras de câncer pela Agência Internacional de Pesquisa em Câncer ”, explica à CH On-line o especialista em físico-química Hugo Destaillats, pesquisador do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley (EUA) e um dos autores do estudo.

O terceiro composto oriundo da reação é a NNA. Formada em maior quantidade, ela não está classificada na lista de substâncias capazes de desencadear câncer em humanos. “No entanto, a NNA tem estrutura bastante similar à da NNK e é mutagênica, o que leva à necessidade de novos estudos para avaliar sua toxicidade”, ressalta Destaillats.

A pesquisa norte-americana não investigou a quantidade de nitrosaminas absorvida pelas pessoas que têm contato com superfícies contaminadas pelos resíduos de fumaça de cigarro.

“Os ambientes fechados devem ficar 100% livres de fumaça de cigarro”

“Entretanto, os níveis desses compostos encontrados nessas superfícies levantam preocupação quanto aos impactos sobre não fumantes, principalmente as crianças pequenas”, argumenta Destaillats. Para os tabagistas, a exposição às substâncias tóxicas é ainda maior, uma vez que as nitrosaminas já estão presentes na fumaça visível.

O alerta principal da pesquisa é quanto à importância de não se fumar em espaços fechados. “Se os riscos de intoxicação permanecem mesmo depois que o cigarro é apagado, não basta apenas evitar o fumo na presença de não fumantes”, diz o cientista. “Os ambientes fechados devem ficar 100% livres de fumaça de cigarro.”

Cigarros são fontes de bactérias: após análise molecular do DNA de amostras de tabaco, cientistas identificaram a presença de centenas de organismos patogênicos. Algumas delas podem inclusive sobreviver à queima do tabaco (foto: Sebastian Fissore).

As bactérias do cigarro

Outro estudo mostrou que, mesmo apagado, o cigarro também pode desencadear infecções respiratórias. Nessa pesquisa, publicada no fim do ano passado no periódico Environmental Health Perspectives [PDF], cientistas dos Estados Unidos e da França identificaram a presença de bactérias em amostras de cigarros. A descoberta indica que o cigarro pode ser uma fonte direta de exposição a microrganismos patogênicos.

Para desenvolver a análise, os pesquisadores coletaram material genético encontrado no tabaco de quatro famosas marcas europeias de cigarro. Em seguida, eles analisaram esse material para tentar identificar ali sequências em comum com os genes conhecidos de mais de 700 organismos bacterianos.

Quinze diferentes classes de bactérias e uma ampla gama de organismos patogênicos foram detectados nas amostras de cigarro. Em mais de 90% dessas amostras foram encontradas bactérias como Acinetobacter e Pseudomonas aeruginosa — causadoras de sérias infecções hospitalares.

Algumas das bactérias encontradas nos cigarros podem sobreviver à queima do tabaco

A especialista em saúde ambiental Amy Sapkota, da Universidade de Maryland (EUA), primeira autora do artigo, conta que outras análises realizadas anteriormente já haviam revelado a presença de bactérias em cigarros. “Mas pela primeira vez foi feita uma abordagem molecular que nos permitiu avaliar a diversidade total de bactérias encontradas no fumo de cigarro”, diz ela à CH On-line.

Com base em estudos anteriores, Sapkota afirma que bactérias como a Mycobacterium avium podem sobreviver à queima do tabaco. O próximo passo é investigar a presença desses microrganismos patogênicos na fumaça do cigarro. “Se isso for comprovado, temos uma ameaça também aos fumantes passivos, que convivem com a fumaça”, diz.

As implicações na saúde derivadas da presença desses organismos ainda não foram devidamente esclarecidas. A cientista acredita, porém, que os organismos podem contribuir para o desenvolvimento de doenças infecciosas e crônicas tanto em fumantes ativos quanto passivos. “Essa é uma hipótese a ser desenvolvida em estudos futuros”, afirma Sapkota.

Fonte: Ciência Hoje

O composto novo da droga pode matar as células cancerosas ovarianas resistentes à quimioterapia

Um composto novo da droga conduz à morte das células cancerosas ovarianas resistentes à quimioterapia.

Dr. Gil ANSR, professor adjunto no departamento da obstetrícia, do Gynecology & de ciências reprodutivas na Faculdade de Medicina de Yale.

Em uma descoberta que possa ser útil para manter a remissão no cancro ovariano chemo-resistente, os cientistas de Yale relatam que os estudos pré-clínicos mostraram que o composto NV-128 da droga pode induzir a morte de células cancerosas ovarianas parando a ativação de um caminho da proteína chamado mTOR.

A ANSR de Gil, M.D., o professor adjunto no departamento da obstetrícia, o Gynecology & as ciências reprodutivas na Faculdade de Medicina de Yale, e no cientista Ayesha Alvero da pesquisa do associado, M.D. apresentaram os dados abril 15 durante uma apresentação oral na reunião anual da associação americana para a pesquisa do cancro.

Nas células cancerosas, os sinais do mTOR realçam o crescimento do tumor e podem ser associados com a resistência às terapias convencionais. A inibição de mTOR poderia fechar muitos destes caminhos da sobrevivência, incluindo as proteínas que protegem as mitocôndria das células cancerosas.

NV-128, desenvolvido por Novogen Limitado, promessa das preensões como uma terapia mais alvejada para o cancro ovariano porque trabalha diferentemente das terapias tradicionais que são dependentes das enzimas conhecidas como caspases para provocar a morte de pilha. As terapias usando caspases para matar células cancerosas podem ser ineficazes nas células cancerosas chemo-resistentes devido às mutações que short-circuit os sinais que provocam a morte da célula cancerosa.

“Nós consideramos que a capacidade de NV-128 provocar a morte de pilha caspase-independente, em células cancerosas ovarianas de outra maneira chemoresistant, abre possibilidades novas para o uso de NV-128 como uma adição potencial à quimioterapia convencional que alveja células cancerosas ovarianas,” dissemos a ANSR.

No contexto de terapias tornando-se para o cancro ovariano de estágio atrasado, a ANSR disse, encontrar pode ser “uma etapa chave ao desenvolvimento da terapia alvejada alternativa para pacientes com retorno do cancro.”

Cientistas descobrem arma secreta de células cancerígenas contra quimio

Uma equipe de cientistas britânicos identificou a "arma secreta" que utilizam as células cancerígenas para combater e sobreviver aos tratamentos com quimioterapia.

A descoberta feita por especialistas da Cancer Research UK, uma ONG dedicada à pesquisa de câncer, relaciona-se com a estrutura de uma proteína que se encontra no coração do sistema de defesa dos tumores cancerígenos.

Identificada como FANCL, essa proteína ajuda as células malignas a reparar o dano que sofre seu DNA a consequência do tratamento do doente com quimioterapia.

"Investigamos a estrutura do motor do sistema de funcionamento da célula", disse a principal responsável do estudo, Helen Walden. Segundo ela, "se conseguimos detê-lo, conseguiríamos células muito mais receptivas à quimioterapia".

"Conseguimos a primeira fotografia atômica completa de uma proteína envolvida no caminho da reparação de uma célula, justo ao próprio coração da rota pela qual as células cancerígenas se defendem de tratamentos que têm como objetivo destruí-las", assinalou a especialista.

Walden acrescentou que, com a descoberta, "é possível melhorar os tratamentos tradicionais". Ela ressaltou que a descoberta pode se transformar em uma linha de pesquisa para a criação de um medicamento específico.

A conclusão principal deste estudo, que se publica na revista "Nature Structural and Molecular Biology" é que um preciso tratamento contra a FANCL pode ajudar a combater o câncer.

A doutora Lesley Walker, do Cancer Research UK, ressaltou que se trata "de uma pesquisa muito importante", porque "atinge o cerne da tática após a proteção das células do câncer frente ao tratamento de quimioterapia".

"Esta descoberta nos dá um objetivo promissor para potenciais medicamentos que ajudem a debilitar a resistência das células cancerígenas enquanto se administra a quimioterapia, para fazer com que este tratamento seja o mais eficaz possível", manifestou.

fonte: folha online

Recifes do caribe, cada dia mais ameaçados

As águas transparentes do Caribe não conseguem mais esconder a tragédia ambiental que se passa dentro delas. Poucos metros abaixo da superfície, os recifes de coral da região - assim como os do resto do mundo - estão cada vez mais ameaçados. Estudos indicam que quase 20% dos ecossistemas recifais do mundo já foram exterminados nas últimas décadas pela poluição, pesca predatória e outros impactos trazidos pelo homem. Outros 15% correm sério risco de morrer nos próximos 10 a 20 anos, segundo o último relatório sobre o Estado dos Recifes de Coral do Mundo, produzido em 2008.

O Caribe é a região mais impactada, com 14% de seus recifes já mortos e outros dois terços ameaçados de alguma forma por atividades humanas.

No lugar de ecossistemas altamente dinâmicos e diversificados, repletos de vida multicolorida, o que se vê hoje em muitos mergulhos são paisagens moribundas, delineadas por esqueletos de calcário em que pequenas "manchas" de coral vivo lutam para sobreviver em meio a uma invasão de algas e outros organismos oportunistas. Entre os sobreviventes, muitos estão doentes. E as coisas só devem piorar daqui para frente com o aumento da temperatura e a acidificação da água, efeitos do aquecimento global (mais informações na página ao lado).

"Estamos numa emergência. A situação, que já era crítica sem as mudanças climáticas, tende a ficar muito pior", diz a especialista em biologia marinha Nancy Knowlton, do Museu Nacional de História Natural do Instituto Smithsonian, em Washington. A perda global de cobertura coralínea (porcentual de coral vivo sobre os recifes) nos últimos 30 anos, segundo ela, foi de 60%. No Caribe a redução chega a 80%.

Mesmo em lugares considerados "de baixo risco", os sinais de degradação são evidentes. A reportagem do Estado visitou a ilha de Bonaire, parte das Antilhas Holandesas, no sul do Caribe, onde supostamente estão alguns dos recifes de coral mais bem preservados da região. O que se vê debaixo d"água é uma mistura de beleza e destruição. Um ecossistema sufocado. Corais mortos e doentes por todos os lados. Paredões inteiros cobertos por algas. E quase nenhum grande peixe à vista.

Inventários locais indicam que mais da metade da cobertura coralínea de Bonaire já desapareceu nos últimos 20 anos, talvez para sempre. "Tenho pena dos mergulhadores que chegam aqui e acham isso lindo", diz o matemático Genady Filkovsky, que colabora com um projeto voluntário de monitoramento da água na ilha. "Só acham isso porque não viram como era antes."

O problema, segundo pesquisadores locais, é simples: poluição. Bonaire tem cerca de 14 mil habitantes (mais alguns milhares de turistas), nenhuma fonte de água potável e nenhuma estação de tratamento de esgoto. Toda a água usada na ilha é retirada do mar e dessalinizada para consumo humano.

Os efluentes são lançados em fossas, que são drenadas para um aterro público no interior da ilha, sem impermeabilização. Inevitavelmente, o líquido penetra no solo poroso (de origem coralínea) e volta para o oceano. "A água sai do mar limpa e salgada e retorna suja e doce", resume Albert Bianculli, presidente da Fundação Seamonitor, responsável pelo projeto de monitoramento.

Em 1999, ondas de até 5 metros criadas pelo furacão Lenny danificaram gravemente os ecossistemas de águas rasas (até 10 metros de profundidade) de Bonaire. Em condições normais, os corais seriam capazes de se recuperar e recolonizar os recifes. Por causa dos "nutrientes" lançados na água pelo esgoto (principalmente fósforo e nitrogênio), porém, quem tomou conta do lugar foram as algas.

"Corais são animais que gostam de águas claras, com muita luz e poucos nutrientes", explica a bióloga Rita Peachey, da Estação de Pesquisa CIEE, há três anos em Bonaire. Ela explica que o esgoto funciona como um fertilizante para as algas, que crescem muito mais rápido do que os corais: 1 centímetro por semana, versus 1 centímetro por ano.

Uma vez que as algas se fixam no recife é quase impossível despejá-las enquanto houver excesso de nutrientes na água. "A alga vence sempre", diz Bianculli. Os corais acabam marginalizados e encurralados em sua própria casa.

O problema é exacerbado pela ausência do ouriço preto de espinho longo (Diadema antillarum), espécie que era o principal herbívoro dos recifes caribenhos até 1983, quando foi quase exterminada por um evento de mortandade em massa. Sem os ouriços, sobraram só os peixes-papagaios para comer as algas que competem com os corais. "Se não fosse por esses peixes, estaríamos em sérios apuros", diz Rita.

Outra pista do desequilíbrio ambiental em Bonaire é a proliferação do caramujo língua-de-flamingo, um molusco que se alimenta de gorgônias e outros tipos de corais "moles" (parecidos com plantas). Segundo Rita, até alguns anos atrás, um mergulhador ficava feliz de ver dois ou três desses belos moluscos durante um mergulho. Agora, é fácil encontrar 30 ou até mais animais devorando um mesmo coral. A causa mais provável é o sumiço dos predadores naturais do caramujo, como as garoupas, cujas populações diminuíram drasticamente por causa da sobrepesca.

Quem anda marcando presença em Bonaire nos últimos meses é um outro predador, de origem asiática: o peixe-leão. Muito bonito, muito agressivo, e muito indesejado. Trata-se de uma espécie invasora, provavelmente trazida pela água de lastro de navios e que, se não for controlada, poderá ser transformar numa praga.

Nenhum desses problemas é exclusivo de Bonaire. Pelo contrário, a ilha é classificada como uma das mais "saudáveis" do Caribe. Um mau presságio para os recifes que garantem a sobrevivência de milhões de peixes e pessoas na região.

Peixe-leão causa maior 'invasão marinha da história' no Caribe, dizem cientistas

Espécie escapou de um aquário nos Estados Unidos e está infestando a América Central. Animal de cara feia e espinhos venenosos engole peixes e crustáceos inteiros de uma vez.

Uma espécie de peixe venenosa está causando uma devastação entre a fauna nativa do Caribe depois de ter escapado de um tanque nos Estados Unidos, alertam cientistas que trabalham na área. O peixe-leão vermelho está aparecendo por toda a região, até mesmo nas áreas mais intocadas, engolindo exemplares de animais locais e atacando mergulhadores.

O animal é nativo dos oceanos Pacífico e Índico e não tem predadores no Caribe. É capaz de cercar peixes e crustáceos de até metade do seu tamanho e engolir de uma vez só. Os pesquisadores observaram apenas um peixe-leão comendo até 20 outros peixes em menos de 30 minutos.

Espécie está causando devastação nos mares caribenhos (Foto: AP)

"Essa pode muito bem se tornar a mais devastadora invasão marinha da história", afirmou Mark Hixon, da Universidade Estadual do Oregon. Para ele, o que o peixe-leão está fazendo nos mares caribenhos é comparável ao estrago de uma praga de gafanhotos.

Embora seja chamado de "vermelho", a cor predominante da espécie é o branco, com listras vermelhas e marrons. Seus espinhos venenosos dão uma cara meio alienígena ao bicho. O veneno não é fatal para humanos, embora seja muito dolororido.

Para a União Mundial de Conservação, o peixe-leão vermelho é uma das piores espécies invasoras do mundo. E como ele nada muito fundo para ser pego por redes -- a forma mais comum de lidar com espécies invasoras animais na água --, os cientistas estão procurando descobrir o que pode servir como seu predador: tubarões, enguias e até humanos. Embora algumas pessoas garantam que o gosto do peixe não é ruim, os tubarões, em geral, se recusam a comer a espécie.

Mais um passo na descoberta da origem do vírus da SIDA

Plasma seminal pode ser a origem do HIV

A infecção por via sexual do vírus da imunodeficiência humana (HIV) entre homens que têm relações com outros homens é a que mais tem aumentado em todo o mundo. No entanto, apesar desta maioritária via de transmissão, pouco se sabe sobre o mecanismo por o qual o sémen passa o vírus ao organismo do companheiro.

Investigadores da Universidade da Califórnia tentam minimizar este mistério ao reparar que o plasma seminal é o principal responsável da infecção, mais do que os glóbulos brancos e do que os outros componentes do sémen.

Investigadores da Universidade da Califórnia tentam minimizar este mistério ao reparar que o plasma seminal é o principal responsável da infecção, mais do que os glóbulos brancos e do que os outros componentes do sémen.
Segundo o estudo, publicado na revista Science Translational Medicine, o sémen é uma mescla complexa de espermatozóides, glóbulos brancos e fluidos (plasma seminal) que, no caso de homens com HIV, alberga tanto partículas virais de ARN dentro do plasma como partículas virais de DNA dentro das células. Para ver de que forma, o ARN ou o DNA, se transmitia mais facilmente o vírus, algo desconhecido até então. Os cientistas analisaram seis casais de homens em que um dos seus membros, seropositivo, tinha passado a infecção ao seu companheiro.
Árvore genealógica do HIV

“Ao examinar as sequências genética do HIV em mostras de sémen e de sangue de seis casais, reparamos que as partículas virais de ARN do vírus encontradas no homem recem infectado estavam relacionadas com as partículas no homem que era seropositivo. Ou seja, os fragmentos de HIV que flutuam no plasma são a principal fonte de infecção”, explicou ao El Mundo Davey Smith, professor de medicina da universidade norte-americana e coordenador do estudo. “Não obstante, as células também tem capacidade para infectar”, conclui.

Foram estudadas sequências genéticas de HIV

A equipa usou análises filogenéticas para examinar as características do vírus em cada membro seropositivo do casal e compararam com a dos homens receptores. Ao construir uma espécie de árvore genealógica dos vírus, os cientistas repararam que o HIV se origina a partir de ARN no plasma seminal. “Esta descoberta poderia ajudar a estabelecer novas estratégias e métodos de prevenção mais eficazes e a desenvolver microbicidas e fármacos que dirijam a mais concretamente ao plasma seminal”, realçou Smith.

Apesar da descoberta, os investigadores alertam que é necessário realizar mais investigações para confirmar a origem do HIV. O estudo centrou-se nas relações sexuais entre homens e “não se pode afirmar que ocorra o mesmo nas mulheres, ainda que a maioria destas se infecte por exposição ao sémen masculino, é lógico crer que a via é a mesma e que o ARN do plasma seminal é o culpado”, disse o professor.