Microalgas como biossensores para detecção de metais pesados

Pesquisadores do Instituto Edoardo Caianello de Ciências Aplicadas e Sistemas Inteligentes do Conselho Nacional de Pesquisa (Cnr-Isasi), em colaboração com a Estação Zoológica Anton Dorn de Nápoles (Szn), desenvolveram um teste óptico para detectar uma dose de cobre disperso em amostras de água isoladas de um rio Sarno, na Campânia, e publicou seus resultados na revista. Relatórios científicos.

O método óptico desenvolvido pelo grupo de pesquisa é eficaz, pois além de identificar a presença do metal, consegue medir seus efeitos nas diatomáceas, microalgas que têm sido utilizadas como biossensores e são encontradas tanto em água doce quanto salgada.

Para obter esse resultado, foi utilizada uma técnica microscópica inovadora chamada Pticografia de Fourier que, utilizando uma fonte de luz LED, foi capaz de mapear milhares de microalgas em uma única imagem com resolução submicrométrica. “Para examinar adequadamente as imagens produzidas, que fornecem informações em diferentes escalas de ampliação, utilizamos pela primeira vez elementos da geometria fractal, um modelo matemático que descreve com eficácia a complexidade dos objetos naturais e é adequado para a análise dessas imagens.

“Observamos que mesmo doses baixas de cobre (a partir de 5 micromolares) podem causar estresse nas diatomáceas, alterando seu formato, enquanto doses altas podem causar vazamento do citoplasma e causar sua morte”, explica Vittorio Bianco, pesquisador principal do CNR-Isasi e pesquisa de autor.

A presença de grandes concentrações de metais pesados ​​(o cobre é um dos mais prevalentes) é geralmente um indicador da influência humana, especialmente em áreas urbanas e altamente industrializadas, onde estes metais podem fluir para ambientes aquáticos.

Acontece que o acúmulo desses metais nas microalgas representa um sério problema pela possibilidade de sua transmissão aos organismos que deles se alimentam, bem como aos humanos, através da cadeia alimentar. “Para identificar estratégias de biorremediação eficazes e em grande escala, é importante conhecer a capacidade de uma espécie remover contaminantes, mas também os efeitos tóxicos que esses contaminantes podem ter sobre ela em relação às quantidades consumidas. é um elemento químico essencial para o crescimento de microalgas, mas pode ser muito prejudicial em altas doses”, afirma Angela Sardo, especialista em tecnologia da Szn.

“No futuro, este teste poderá ser usado para avaliar rapidamente os níveis de contaminação por metais pesados, mesmo em áreas marinhas onde, por exemplo, são realizadas atividades de mineração profunda, ou em áreas aquáticas com alta industrialização”, conclui Pietro Ferraro, Diretor da Cnr- Aisi Pesquisa e co-autor.

Assessoria de Imprensa do CNR