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Pesquisa demonstra biorregeneração de microrganismos da kombucha

Celulose gerada por bactérias da bebida fermentada pode ser usada para produção de objetos em colonização de outros planetas; estudo internacional tem participação de pesquisadores do ICB

Por UFMG Um grupo internacional de pesquisa acaba de provar que uma bactéria existente no kombucha, bebida fermentada feita à base de chás, tem enorme potencial de biorregeneração. Trata-se da Komagataeibacter oboediens, presente no biofilme da kombucha, a parte sólida que se forma sobre a bebida fermentada durante a sua produção. 

A descoberta, que os pesquisadores acreditam ser essencial para a conquista espacial, está descrita no artigo The space-exposed kombucha microbial community member ‘Komagataeibacter oboediens’ showed only minor changes in its genome after reactivation on Earth, publicado na revista Frontiers in Microbiology.

O estudo foi feito por uma rede de cooperação científica da qual participam pesquisadores do Brasil, da Alemanha, da Ucrânia e da Índia. Aristóteles Góes-Neto, professor do Departamento de Microbiologia e coordenador do Programa de Pós-graduação em Bioinformática do Instituto de Ciências Biológicas (ICB), é um dos professores da UFMG que integram o grupo, ao lado de Vasco Azevedo e Debmalya Barh, ambos do Departamento de Genética, Ecologia e Evolução do ICB.

Aristóteles explica que a kombucha é uma bebida fermentada por bactérias e fungos que se mantém por meio de uma associação. A Koagataeibacter oboediens predomina nessa cooperação entre os microrganismos. “Ao produzir a kombucha, o líquido, que fica na parte inferior do vidro, é o que se bebe de fato. Por cima, se forma um biofilme (película). É nele que se encontra a maioria dos microrganismos, e esse biofilme é utilizado para uma nova produção de kombucha”, diz.

Em condições extremas
As pesquisas que deram origem ao artigo foram feitas com o biofilme. Em um primeiro momento, nos anos de 2018 e 2019, amostras dessa película foram enviadas para a Estação Espacial Internacional, onde foram submetidas a condições extremas que simulavam a atmosfera de Marte. Outras amostras foram encaminhadas a um laboratório da Academia de Ciências da Ucrânia. “Nossa intenção era comparar as amostras. Uma equipe de astronautas que estava na estação espacial realizava testes que submetiam o biofilme a um ambiente muito estressante, com recepção de luz ultravioleta capaz de matar qualquer microrganismo e com 90% a mais de gás carbônico. Essas condições simulavam o ambiente inóspito de Marte”, explica Aristóteles.

A segunda etapa do estudo ocorreu depois de 18 meses, quando a amostra da estação espacial foi trazida de volta à Terra e cultivada por mais dois anos e meio. A intenção dos  pesquisadores era entender como o tempo no espaço havia afetado os microrganismos que viviam no biofilme da amostra enviada. Ao diagnosticarem que aquela amostra voltou a se desenvolver e a crescer normalmente depois do retorno à Terra, eles decidiram sequenciar o genoma da Komagataeibacter oboediens nas duas amostras: a que foi para o espaço e a que ficou na Ucrânia.

“A surpresa veio quando comparamos o genoma das bactérias das duas amostras. Após as análises, vimos que o genoma da bactéria que havia ido para o espaço estava quase idêntico ao da que ficou na Terra”, afirma Góes Neto. “Pensávamos que o ambiente estressante alteraria o genoma da amostra da estação espacial, destruindo seu DNA, mas isso não aconteceu. As bactérias passaram 18 meses na película de celulose para se proteger daquelas condições ambientais, e essa é a grande descoberta do estudo, relacionada ao conceito de biorregeneração. Os microrganismos da kombucha mostraram que conseguem se proteger e se biorregenerar, mesmo após submetidos a condições similares à Marte na estação espacial”, explica Aristóteles Góes Neto.

Ficção pode se tornar realidade

Aristóteles Góes-Neto salienta que a colonização do espaço, sempre associada à ficção científica, é cada vez mais levada a sério por pesquisadores de todos os campos do conhecimento. Ele afirma que, ao se pensar em um futuro distante, é necessário entender que o homem talvez precise colonizar outros planetas.

“Os recursos da Terra são finitos, e estamos constatando a escassez de todos eles, visto que não estamos cuidando do que temos aqui. Tudo que usamos na Terra é fabricado por indústrias, basta observarmos todos os produtos de plástico que compramos nos supermercados e que fazem parte do nosso dia a dia. Para colonizarmos outros planetas, onde muitos recursos com os quais estamos acostumados não existem, precisamos de tecnologias que se autorregenerem, como a biopelícula da kombucha.”

No caso específico dessa biopelícula, Aristóteles Góes-Neto ressalta que a celulose produzida pelos microrganismos como mecanismo de proteção no ambiente espacial poderia ser usada para confeccionar, em outros planetas, tudo que hoje é feito com a celulose da madeira. “Essa celulose bacteriana pode ser usada para produzir objetos em impressoras 3D, por exemplo, tanto aqui quanto em um planeta onde não exista a celulose da madeira. A celulose bacteriana nos possibilita fabricar tecidos e diversos outros produtos”, conta o professor do ICB.

Na próxima etapa do estudo, os pesquisadores realizarão testes de fabricação de produtos com a celulose bacteriana. “A intenção é que a celulose bacteriana possa ser usada no lugar da celulose tradicional para a fabricação de diversos itens. Isso ajudaria a diminuir o desmatamento e daria um destino à película que se forma na produção de kombucha, que é descartada pela indústria que produz a bebida fermentada. Estamos vislumbrando um futuro de mais de 100 anos adiante, mas sem esquecer o que já pode ser feito hoje”, conclui Aristóteles Góes-Neto.

Artigo: The space-exposed kombucha microbial community member ‘Komagataeibacter oboediens’ showed only minor changes in its genome after reactivation on Earth
Autores: Daniel Santana de Carvalho, Ana Paula Trovatti Uetanabaro, Rodrigo Bentes Kato, Flávia Figueira Aburjaile, Arun Kumar Jaiswal, Rodrigo Profeta, Rodrigo Dias de Oliveira Carvalho, Sandeep Tiwar, Anne Cybelle Pinto Gomide, Eduardo Almeida Costa, Olga Kukharenko, Iryna Orlovska, Olga Podolich, Oleg Reva, Pablo Ivan P. Ramos, Vasco Ariston de Carvalho Azevedo, Bertram Brenig, Bruno Silva Andrade, Jean-Pierre P. de Vera, Natalia O. Kozyrovska, Debmalya Barh e Aristóteles Góes-Neto

Publicado em março de 2022, na Frontiers in Microbiology. Disponível on-line.

Luana Macieira

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