02/12/2022
 
 
Microbiologia Azul: Pilar da Bioeconomia do Mar

Microbiologia Azul: Pilar da Bioeconomia do Mar

O mar é muito importante para Portugal! A exploração racional dos seus biorrecursos microbianos é, por isso, um formidável desafio a ser abraçado pelo Plano de Recuperação e Resiliência.

Por Rodrigo Costa e Isabel Sá-Correia, professores do Instituto Superior Técnico em Ciências Biológicas

Os Oceanos representam 70% da superfície do planeta e são uma generosa fonte de recursos naturais e riqueza. A Bioeconomia do Mar, ou Bioeconomia Azul, é aquela capaz de gerar riqueza com base na exploração sustentável dos biorrecursos marinhos e promover a conservação dos Oceanos. Exige a aplicação da ciência e da tecnologia aos organismos marinhos na produção de conhecimento e de bens e serviços. Envolve uma vasta gama de setores económicos, que vão da pesca convencional à aquacultura e à bioprospeção. Nestes campos, existem diversas oportunidades de negócio e de geração de novo conhecimento científico que é a alavanca da inovação. 

A Microbiologia Azul dedica-se aos recursos microbianos aquáticos que, aqui, restringiremos aos marinhos. Apesar de invisíveis a olho nu, os microrganismos representam cerca de 70% do peso dos organismos vivos no oceano. Rivalizam em diversidade com todas as outras formas de vida na Terra, muitos vivem em associação com outros seres vivos e alguns vivem em ambientes inóspitos (fontes hidrotermais ferventes, lagos glaciais). São os guardiões de ecossistemas saudáveis, defendendo-os de doenças e limpando o oceano de resíduos, e são o seu suporte de vida no acesso aos nutrientes.

Os micróbios são, pois, essenciais para um ecossistema oceânico próspero, para permitir a provisão sustentável de alimentos (da pesca ou da aquacultura), para o sequestro de CO2 pelos microrganismos fotossintéticos (por exemplo, por microalgas), e para a regulação do clima. As bactérias que vivem em simbiose com micro e macro – algas produzem hormonas de crescimento e diferenciação celular fundamentais para o desenvolvimento de seus hospedeiros. Também a promoção de um microbioma saudável em aquacultura, incluindo a adição de bactérias benéficas (probióticas) em unidades aquícolas, facilita o combate às doenças e melhora o desempenho destes sistemas intensivos de produção de alimentos.

É reconhecido que a resposta dos recifes de coral às rápidas alterações climáticas e à poluição do ambiente marinho depende fortemente da resistência do seu microbioma ao stresse ambiental. A oceanografia microbiana, que integra as ciências da vida microbiana e as ciências oceânicas, permite compreender como é que as interações entre organismos modelam a dinâmica das comunidades microbianas e as transformações biogeoquímicas à escala dos ecossistemas e, assim, promover a exploração sustentável dos oceanos e a sua preservação.

A prospeção da biodiversidade microbiana oceânica permite identificar e explorar esses biorrecursos para o desenvolvimento de produtos comercialmente valiosos. Neste contexto, a Microbiologia e a Biotecnologia Microbiana são dois pilares da Bioeconomia do Mar. Convém salientar o facto de que muitos compostos naturais bioativos com potencial interesse como antibacterianos, antifúngicos, anticancerígenos, extraídos das esponjas e corais são, afinal, produtos da microbiota (o conjunto dos microrganismos que habitam um dado ecossistema) a eles associada.

Para o isolamento de novas fábricas celulares microbianas (bactérias, fungos e microalgas) que permitam a síntese de produtos naturais bioativos únicos, o potencial dos ambientes marinhos é enorme pois têm sido menos explorados, em particular os das regiões de ambientes extremos. De facto, a bioprospeção dos microrganismos marinhos tem-se revelado essencial para a identificação de potenciais novos fármacos bem como de outros bioprodutos, interessantes e renováveis, para o desenvolvimento de uma bioeconomia circular sustentável (caso dos biocombustiveis, biopolímeros, tensioativos, pigmentos, solventes, ácidos orgânicos, entre outros).

Na última década, com o desenvolvimento da metagenómica e recurso a ferramentas de bioinformática, passou a ser possível a exploração da informação presente nos genomas dos microrganismos marinhos. Esta nova abordagem, baseada na deteção de uma “impressão digital” molecular, veio permitir uma nova perspetiva do mundo microscópico marinho que, maioritariamente, nunca tinha podido ser cultivado em laboratório.

Estes desenvolvimentos que revolucionaram a Microbiologia do Mar têm permitido detetar a presença e estudar os microrganismos não cultiváveis ou inviáveis, a chamada “matéria escura microbiana” e, assim, encontrar muitos micróbios pertencentes a novos ramos da árvore da vida. Acresce que vieram aumentar radicalmente o potencial de exploração do metabolismo microbiano, codificado nesses genomas, permitindo novas aplicações biotecnológicas e abrindo caminho a uma Bioeconomia Azul sustentável.

Para alavancar todo o potencial de inovação da Microbiologia Azul, é indispensável a intervenção da comunidade científica e de um tecido empresarial e industrial capaz de transferir o novo conhecimento sobre os recursos microbiológicos para estabelecer uma biotecnologia azul sustentável, que envolva processos energeticamente eficientes e conducentes à descarbonização da sociedade e da economia. O Mar é muito importante para Portugal! A exploração racional dos seus biorrecursos microbianos é, por isso, um formidável desafio a ser abraçado pelo Plano de Recuperação e Resiliência.

A criação de um ecossistema científico-empresarial inovador, abastecido por uma rede nacional de biobancos de microrganismos marinhos cujo metabolismo é fonte renovável de novos bioprodutos, virá a permitir acelerar a transição de uma indústria mais tradicional, nomeadamente nos sectores alimentar, têxtil e dos materiais, para uma indústria com maior independência tecnológica e que aplique os princípios da economia circular.

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