Cientistas das universidades de Surrey e Warwick, no Reino Unido, desenvolveram um novo método de revestimento bacteriano que mantém as bactérias permanentemente submersas durante todo o processo de fabricação, aumentando em aproximadamente 500 vezes o número de células sobreviventes em comparação com as abordagens convencionais. O avanço resolve um gargalo histórico da tecnologia de biorrevestimentos e abre caminho para aplicações que vão do tratamento de águas residuais à produção de biocombustíveis.
A pesquisa, publicada na revista ACS Applied Materials & Interfaces e reportada pelo portal Phys.org, concentrou-se em um problema central: na fabricação tradicional, o revestimento é seco com ar quente, o que remove a água das células bacterianas e concentra sais a níveis fatais para a maioria das espécies. O novo método adapta uma técnica usada na fabricação de luvas de látex, mergulhando um substrato em uma mistura líquida de bactérias e partículas de polímero que se gelifica instantaneamente onde encontra sal de cálcio.
O professor Joseph Keddie, catedrático de Física da Matéria Mole da Universidade de Surrey e coautor do estudo, explicou que a equipe partiu de uma premissa simples: se as bactérias morrem quando secas, a solução é mantê-las submersas durante toda a formação do revestimento. Em vez de ir ao forno, o material recém-formado é imediatamente submerso em um caldo nutriente morno que funde as partículas de polímero em um revestimento duro e permeável, sem nunca expor as bactérias ao ar.
Os revestimentos resultantes não apenas preservam as bactérias vivas, como as mantêm metabolicamente ativas, com as células produzindo etanol por fermentação quando alimentadas com glicose, um resultado que os pesquisadores descrevem como prova de conceito para futuras aplicações em biocombustíveis. A equipe já explora a produção de hidrogênio por fermentação como próximo passo da investigação.
Outro diferencial crucial é a estrutura porosa do novo material, que apresentou permeabilidade à água mais de dez vezes superior à dos revestimentos secos convencionais, conforme medições laboratoriais e observações por microscopia eletrônica. Essa porosidade é essencial para o funcionamento prático, pois permite que nutrientes e reagentes cheguem às bactérias e que os produtos do metabolismo sejam liberados no ambiente circundante.
A doutora Suzanne Hingley-Wilson, professora de Bacteriologia da Universidade de Surrey e coautora do estudo, destacou que o método amplia consideravelmente o leque de espécies bacterianas disponíveis para aplicações industriais e ambientais. Segundo ela, o processo preserva a capacidade metabólica das bactérias e funciona inclusive para espécies que não sobreviveriam a nenhuma etapa de secagem, expandindo o potencial biotecnológico da técnica.
No tratamento de águas residuais, a inovação pode reduzir drasticamente o espaço e o custo das infraestruturas atuais, que dependem de grandes tanques abertos onde as bactérias decompõem matéria orgânica e processam nitratos e amônia. Aplicar revestimentos bacterianos metabolicamente ativos em painéis modulares inseríveis nas plantas existentes concentraria muito mais atividade biológica em espaços muito menores, com resposta mais ágil a variações de carga.
Leia mais sobre o assunto na phys.org.
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