Os engenheiros ambientais estão facilitando a identificação das espécies bacterianas responsáveis ​​pela liberação de uma forma de arsênico que contamina o abastecimento de água de milhões de pessoas em todo o mundo.

Uma equipe de pesquisadores da Faculdade de Engenharia da Universidade Estadual de Utah desenvolveu um novo primer - uma ferramenta usada na amplificação de DNA - que simplifica o processo de identificação de bactérias encontradas em amostras de solo e água subterrânea. De interesse são as espécies de bactérias equipadas com genes de redutase de arseniato. Os genes permitem que as bactérias transformem o arsênico que ocorre naturalmente em uma versão mais tóxica do elemento. As descobertas da equipe foram publicadas em 1º de fevereiro em Microbiologia Aplicada e Ambiental - um jornal líder, cobrindo tópicos em biotecnologia, ecologia microbiana, microbiologia alimentar e microbiologia industrial.

Os autores explicam que várias bactérias se transformam, ou reduzir, arsênico V - conhecido como arsenato - em arsênio III - conhecido como arsenito. O arsenito é mais tóxico para os humanos e é mais móvel, o que significa que ele se move pelo meio ambiente com mais facilidade e pode se infiltrar nas águas subterrâneas.

Os pesquisadores dizem que uma melhor compreensão dos ecossistemas microbianos que liberam arsenito é um primeiro passo importante na redução da prevalência de contaminação por arsênio nas águas subterrâneas.

“A contaminação por arsênico é um dos maiores problemas da água potável em todo o mundo, "disse o Dr. Babur Mirza, pesquisador do Utah Water Research Lab da USU e principal autor do estudo. "Este novo primer torna mais fácil para nós vermos quais espécies de bactérias estão presentes em uma amostra e se elas têm o gene que estamos procurando."

O novo primer - uma fita curta de DNA que tem como alvo o gene da arseniato redutase - ajuda os pesquisadores a identificar quais bactérias em uma amostra possuem os genes. Sem este primer, os pesquisadores primeiro tiveram que cultivar as células bacterianas em um laboratório antes de extrair seu DNA e amplificar o gene. Essas etapas geralmente reduziam a diversidade microbiana e levavam a resultados tendenciosos.

"Agora podemos simplesmente adicionar o primer à reação e obter cópias quantificáveis ​​dos genes da redutase, "disse Mirza." Os genes copiados nos mostram quais espécies de bactérias estão na amostra e nos fornecem novas informações sobre a diversidade de microorganismos redutores de arseniato. "

Como parte do estudo, O time, liderado pela co-autora Dra. Joan McLean, retirou amostras de água subterrânea de 20 poços de propriedade privada localizados no condado de Cache do norte de Utah. Os resultados mostraram que 20 por cento dos poços pesquisados ​​tinham concentrações de arseniato e arsenito acima do limite de água potável de 10 microgramas por litro. Os pesquisadores então testaram se as amostras contendo altas concentrações de arsenito também tinham uma abundância do material genético da redutase de arseniato. Não surpreendentemente, eles encontraram uma correspondência direta.

"Observamos uma correlação significativa entre a abundância do gene da redutase e as concentrações de arsenito nas amostras de água subterrânea, "disse Mirza." O que isso significa é que onde quer que encontremos arsenito, podemos esperar encontrar micróbios com genes de redutase de arseniato e vice-versa. "

Mirza disse que o novo primer amplificou com sucesso os genes da redutase e tornou possível para sua equipe ver uma ampla diversidade de microorganismos redutores de arseniato. Ele disse que os novos primers serão úteis para estudar bactérias em uma variedade de ambientes.

Os autores dizem que há várias implicações para o estudo. McLean disse que um quadro completo da diversidade de bactérias redutoras de arseniato em um ambiente particular pode levar a melhores práticas de uso da terra e à conscientização das atividades humanas que podem agravar o problema.

"Com essas novas informações que descrevem a diversidade de microrganismos redutores de arsênio, estamos explorando ainda mais as relações entre esses organismos e seus ambientes biogeoquímicos que resultam na contaminação das águas subterrâneas por arsênio. "