Em tempos de festa, muitos microrganismos adotam diferentes estratégias para reservar o excesso de comida para tempos de vacas magras. Uma estratégia notável é a formação de reservatórios internos de energia, como os polihidroxialcanoatos (PHAs). PHAs são cadeias de átomos de carbono sintetizadas a partir de vários compostos orgânicos, incluindo açúcares e ácidos graxos.

1. Excedente de Energia:Quando as bactérias se encontram num ambiente rico em nutrientes, muitas vezes consomem mais do que necessitam imediatamente. Esse excesso de energia é então usado para sintetizar PHAs.

2. Enzimas PHA Sintase:As bactérias possuem enzimas especializadas chamadas PHA sintases, que são responsáveis ​​pela síntese de polímeros PHA. Estas enzimas polimerizam várias moléculas de acil-CoA de cadeia curta para criar longas cadeias de PHAs.

3. Fonte de Carbono:Os átomos de carbono usados ​​para construir cadeias de PHA são derivados da decomposição de carboidratos, ácidos graxos e outros compostos orgânicos presentes no meio ambiente.

4. Grânulos de armazenamento:Os PHAs são armazenados como grânulos no citoplasma das bactérias. Esses grânulos podem ocupar até 90% do volume da célula, atuando como reservas energéticas.

5. Tempos de vacas magras:Quando os alimentos se tornam escassos, as bactérias degradam os grânulos de PHA para obter carbono e energia. As moléculas de PHA armazenadas são decompostas em unidades menores (monômeros) por despolimerases específicas de PHA e convertidas em acetil-CoA, um intermediário metabólico central que pode ser usado como fonte de energia.

6. Adaptação e Sobrevivência:A capacidade de acumular PHAs durante períodos de abundância permite que as bactérias sobrevivam em períodos de escassez de nutrientes. Esta adaptação fisiológica é particularmente crucial quando as bactérias enfrentam condições ambientais flutuantes ou acesso imprevisível a nutrientes. Ao formar uma reserva de PHAs, as bactérias podem manter os processos celulares e sustentar-se até que retornem condições mais favoráveis.

7. Aplicações Industriais:A produção de PHAs ganhou interesse significativo em diversas indústrias. Devido à sua biodegradabilidade e versatilidade, os PHAs são utilizados na produção de bioplásticos, revestimentos e filmes, entre outras aplicações.

No geral, a criação de reservas de PHA é uma adaptação inteligente utilizada pelas bactérias para gerir as flutuações na disponibilidade de nutrientes. Ao armazenar o excesso de energia nestes grânulos ricos em carbono, as bactérias garantem a sua sobrevivência e crescimento potencial quando as condições se tornam menos favoráveis.