Olá Galera! Hoje vou falar um pouco sobre biodegradação de xenobióticos. Então vamos por partes. O termo biodegradação é uma palavra bastante disseminada nos dias atuais. Quem já não ouviu falar que algum produto é biodegradável? Ou do tipo “Ajude a natureza! Utilize produtos biodegradáveis!”.
Mas a biodegradação que estou falando tem um conceito mais específico. É a transformação de compostos orgânicos através da atividade metabólica dos organismos vivos, especialmente microrganismos. Degradação é a quebra de compostos químicos a fim de torná-los mais simples. Biodegradação é justamente essa quebra quando é feita através de processos metabólicos realizados naturalmente pelos microrganismos.
Xenobiótico é todo composto químico que é de difícil degradação e é exclusivamente criado em laboratório, ou seja, totalmente artificial, não ocorre naturalmente no ambiente. O que provoca uma perturbarção no ambiente.
Parece coisa de outro mundo, não é mesmo? Mas se a gente puxar lá do fundo do baú as nossas aulas de química podemos ver algumas características em comum, como a presença de aneis aromáticos e várias ramificações, o que as torna de difícil degradação.
Constatou-se atualmente que os organismos mais indicados para realizarem a biodegradação destes elementos são os microbianos, pois além deles serem, digamos, os “agentes da limpeza” do planeta Terra há milhões de anos, eles têm, entre outras características, a capacidade de metabolismo integrado.
“Mas... O que isso quer dizer?” Vocês devem estar se perguntando. Calma que eu explico: o produto do metabolismo de um indivíduo pode ser utilizado no processo metabólico do outro e assim sucessivamente.
Mas há fatores físicos, químicos e biológicos que influenciam na degradabilidade dos xenobióticos que serão discutidos e exemplificados a seguir.
Fatores Físicos
Os principais fatores físicos que interferem na degradabilidade dos xenobióticos são a natureza física da matriz onde o composto é encontrado (se está no solo, na água ou em sedimentos), a temperatura do ambiente e a incidência de luz no local. Pois isso vai interfirir na interface microrganismo X xenobiótico e na intensidade das atividades metabólicas dos microrganismos.
Exemplos:
- O metabolismo, seja ele animal ou microbiano, é diretamente influenciado pela temperatura. Assim, certos agentes de biorremediação podem não ser tão eficientes em áreas mais quentes ou frias.
- O solo apresenta a propriedade de, por meio da atração de cargas opostas, absorver moléculas. Com isso, pode acontecer de essas moléculas absorvidas serem justamente as do poluente, o que dificulta a despoluição do local.
Fatores Químicos
Os fatores químicos que podem acelerar ou reduzir o processo de biodegradação são: a composição química tanto da matriz ambiental, que define a capacidade nutritiva, o pH, a umidade, teor de oxigênio dissolvido e o potencial redox, quanto do xenobiótico poluente.
Exemplo:
· Alguns metais pesados podem interagir com enzimas produzidas pelos microrganismos, inibindo suas atividades metabólicas. Por outro lado, há metais que, na dosagem certa, podem melhorar a capacidade degradativa do meio.
A presença de xenobióticos de estrutura mais simples podem dificultar a degradação dos mais complexos pois os microrganismos “preferem” degradar os menos complexos. Os compostos nitroaromáticos constituem-se de um grupo nitro e um ou mais anéis aromáticos. A presença do grupo nitro dificulta a mineralização do composto, que é ingrediente de materiais como o TNT e alguns herbicidas.
Fatores Biológicos
Cada organismo produz suas próprias enzimas, de acordo com seu material genético. Entretanto, uma única espécie não é capaz de produzir todas as enzimas que degradam um poluente por completo. Assim, o mais comum é que, para atender às suas necessidades nutritivas, um microrganismo quebre a molécula de um composto, mas não completamente. Os produtos oriundos desta transformação química servirão de substrato para outras espécies.
A molécula do xenobiótico deve assemelhar-se a moléculas encontradas na natureza. Relembrando da química do ensino médio, a ação de uma enzima é específica quanto ao seu substrato, aquele modelo “chave e fechadura”, lembra? Mas existem enzimas com grau de especificidade mais baixo que outras, podendo ser usadas para quebrar xenobioticos de estrutura semelhante ao substrato natural.
Trocas de material genético entre microrganismos ocorrem naturalmente, como a conjugação. Além disso, sabe-se que muitas informações ligadas à produção enzimática encontram-se em plasmídeos. Dessa forma, o intercâmbio de DNA entre microrganismos contribui para disseminar de rotas catabólicas, ou seja, caminhos para degradar uma molécula.
Fatores extrínsecos relacionados aos fatores bióticos
De nada adianta ter condições microbianas extemamente favoráveis a um processo de biorremediação se as condições do meio não favorecem também, e vice-versa.
Referências:
www.biotecnologia.com.br/revista/bio34/biorremediacao_34.pdf acessado em 30/10/2011
Fonte da imagem:
http://www.unioeste.br/cursos/cascavel/biotecnologia/aulas/2008/biorremedia%C3%A7%C3%A3o.pdf acessado em 30/10/2011
