Será que, no futuro, as fábricas de produtos químicos do mundo vão cheirar a férias na praia?
A equipa de investigação descobre uma forma de as algas poderem ajudar na produção de produtos químicos de uso diário
Os produtos químicos que contêm cloro são parte integrante da nossa vida quotidiana. No entanto, a cloração, ou seja, a incorporação de cloro em compostos, é difícil e muitas vezes um fardo para os seres humanos e o ambiente, mas dificilmente pode ser substituída. Uma equipa liderada pela química Tanja Gulder, da Universidade de Saarland, fez agora uma descoberta que poderá abrir caminho à cloração ecológica de compostos químicos, como plásticos ou produtos farmacêuticos - graças às algas azuis-verdes. O seu método foi publicado na revista científica Nature Communications.
Muitos produtos que utilizamos no nosso quotidiano contêm átomos de cloro, que determinam significativamente as suas propriedades. Estão em todo o lado, desde os desinfectantes das piscinas, plásticos e vestuário até aos inúmeros medicamentos. A nossa vida moderna não seria possível sem substâncias que contêm cloro. "O cloreto de polivinilo, PVC, por exemplo, não existiria se não tivesse cloro", diz Tanja Gulder, professora de Química Orgânica na Universidade de Saarland. No entanto, a introdução de átomos de cloro nos compostos básicos, conhecida como cloração, que é necessária para a produção destes materiais de uso quotidiano, é muito problemática: "O gás cloro é tóxico para nós e a cloração com gás cloro também não é muito amiga do ambiente", explica a química.
No entanto, graças à sua investigação, esta situação poderá mudar no futuro. Tanja Gulder e a sua equipa descobriram uma forma de clorar compostos sem utilizar gás cloro tóxico e nocivo para o ambiente. Para o efeito, analisaram uma enzima que já era conhecida há muito tempo. No entanto, até agora, os cientistas simplesmente não tinham olhado para a parte correta da enzima. Simplificando, a música da enzima durante a cloração não toca no sítio onde os especialistas esperam que toque.
A enzima é a chamada haloperoxidase dependente de vanádio, ou VHPO, que contém vanadato, um sal do elemento vanádio. Estas enzimas encontram-se principalmente nas algas azuis e castanhas e são responsáveis pelo típico "odor a algas" quando as algas se encontram na praia", explica Tanja Gulder. Como todas as enzimas, esta interessante enzima tem o que se chama um centro ativo, que reage quando se inicia uma reação catalítica, no caso das algas, a bromação. Por conseguinte, a enzima também é basicamente adequada para ser utilizada na cloração. No entanto, tem de ser fabricada para o fazer, uma vez que não o faz naturalmente. "Para o conseguir, todos olharam sempre para o centro ativo da enzima das algas verdes azuis. Mas ainda ninguém descobriu exatamente o que acontece. É por isso que ainda não conseguimos utilizar as VHPOs para encontrar alternativas ecológicas à cloração com gás cloro", diz Tanja Gulder sobre o estado atual das coisas.
"No entanto, analisámos agora certas sequências de proteínas destas VHPOs com bioinformáticos da Universidade de Leipzig e descobrimos algo completamente novo. Curiosamente, as alterações na molécula não ocorreram no centro ativo quando trocámos aminoácidos no modelo informático para descobrir qual deles era o mais adequado para iniciar a cloração", diz o cientista. Em vez disso, as estruturas moleculares mudaram fora do centro ativo, que até então tinha sido o foco dos cientistas de todo o mundo.
"Até agora, simplesmente olhámos sempre para o sítio errado da proteína", reconhece Tanja Gulder com sobriedade. "Trata-se de algo completamente novo, que nunca vimos antes nesta classe de enzimas", classifica a descoberta, que foi agora publicada na prestigiada revista Nature Communications. "É talvez comparável a um carro em que se muda o limpa para-brisas e ele passa a andar a 300 km/h em vez de 150 km/h!"
Agora que os especialistas sabem onde procurar para iniciar especificamente a cloração da enzima das algas azuis-verdes, isto também oferece a oportunidade de investigar novos processos de cloração amigos do ambiente que poderiam funcionar sem a utilização de gás cloro tóxico. Se, no futuro, as fábricas de produtos químicos em todo o mundo cheirarem a férias na praia, saberemos porquê.
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