Geobacter, um tipo de bactéria encontrada em ambientes de água doce e solo, desempenha um papel na biorremediação da contaminação por urânio. Essas bactérias exibem uma capacidade única de produzir filamentos protéicos condutores conhecidos como pili, que lhes permitem transferir elétrons para vários materiais extracelulares, incluindo óxidos metálicos e minerais. Veja como as bactérias Geobacter criam uma “esponja” para absorver o urânio:

Transferência de elétrons:As bactérias Geobacter usam seus pili para transferir elétrons para óxidos de urânio insolúveis, como o dióxido de urânio (UO2). Este processo cria um ambiente redutor ao redor das bactérias, promovendo a redução do urânio a uma forma mais solúvel.

Redução de Urânio:À medida que as bactérias Geobacter transferem elétrons para os óxidos de urânio, elas reduzem o urânio de um estado de oxidação mais elevado (+6 em UO2) para um estado de oxidação mais baixo (+4 em óxido de urânio(IV), UO2). Este processo de redução torna o urânio mais solúvel, facilitando a sua posterior absorção pelas bactérias.

Formação de Nanocristais de Urânio:Na presença de urânio reduzido, as bactérias Geobacter facilitam ainda mais a formação de nanocristais de urânio dentro de suas substâncias poliméricas extracelulares (EPS). Esses EPS são compostos de vários compostos orgânicos, incluindo proteínas, polissacarídeos e lipídios, que atuam como locais de ligação do urânio.

Matriz EPS:O EPS produzido pelas bactérias Geobacter pode se ligar ao urânio e formar uma matriz densa, criando uma estrutura "semelhante a uma esponja" que retém os íons de urânio. Esta matriz EPS serve como reservatório para acumulação de urânio, permitindo que as bactérias sequestrem quantidades significativas de urânio do ambiente circundante.

Formação de biofilme:As bactérias Geobacter frequentemente formam biofilmes, que são comunidades complexas de células que se fixam em superfícies e produzem EPS. Esses biofilmes aumentam a capacidade do Geobacter de interagir com minerais contendo urânio e melhorar o sequestro de urânio.

Ao empregar esses mecanismos, as bactérias Geobacter absorvem efetivamente o urânio por meio de transferência de elétrons, redução de urânio, formação de nanocristais de urânio, ligação de EPS e formação de biofilme. Este processo de biorremediação oferece uma abordagem natural e ecológica para a remoção de urânio de ambientes contaminados.