Os oceanos globais absorvem cerca de 25% do dióxido de carbono liberado na atmosfera quando os combustíveis fósseis são queimados. Bactérias comedoras de eletricidade, conhecidas como fotoferrotróficas, podem impulsionar esse processo essencial, de acordo com uma nova pesquisa da Washington University em St. Louis.

Cientistas liderados por Arpita Bose, professor assistente de biologia em artes e ciências, descobriram que as bactérias encontradas em sedimentos salgados podem "comer" eletricidade e, no processo, absorver e bloquear o dióxido de carbono que aquece o clima. Essa habilidade incomum era considerada quase exclusiva das bactérias de água doce, mas pode ser comum em bactérias marinhas. O estudo foi publicado em 30 de maio no The ISME Journal , um jornal oficial da International Society of Microbial Ecology.

"Esses micróbios estão fixando e sequestrando dióxido de carbono e eles podem 'comer' eletricidade e realizar fotoferrotrofia, "Bose disse." Fotoferrotróficos usam ferro solúvel como uma fonte de elétrons para fotossíntese enquanto fixam dióxido de carbono. Os ambientes marinhos são ótimos lugares para eles porque são ricos em muitas coisas de que precisam.

"Estamos interessados ​​nesses micróbios por causa de seu papel no sequestro de carbono, "disse ela." Talvez esses micróbios possam ser importantes para combater a mudança climática. "

Os primeiros fotoferrotróficos que os cientistas isolaram na década de 1990 vieram de ecossistemas de água doce. Apenas dois fotoferrotróficos marinhos foram descobertos anteriormente, mas essas bactérias são difíceis de manter vivas em um laboratório.

"Isso realmente atrapalhou as investigações sobre fotoferrotróficos marinhos, "Bose disse.

Para o novo trabalho, Bose voltou a um de seus lugares favoritos para caçar bactérias, Woods Hole, Massachusetts, e o estuário do rio Trunk. Lá, ela e membros de sua equipe isolaram 15 novas cepas da bactéria fototrófica anoxigênica comum, Rhodovulum sulfidophilum.

"Descobrimos que todas as cepas de Rodóvulo eram capazes de fotoferrotrofia, e usamos AB26 como uma cepa representativa para mostrar que também pode consumir eletricidade, "Bose disse.

No laboratório, as bactérias foram capazes de coletar elétrons diretamente de uma fonte de eletricidade; Na natureza, eles provavelmente colhem elétrons por meio da ferrugem e outros minerais de ferro que são naturalmente abundantes nos sedimentos marinhos.

Os cientistas então conduziram alguns testes adicionais com uma das cepas para iluminar ainda mais o caminho que as bactérias usam para consumir elétrons diretamente. Uma proteína de transferência de elétrons até então desconhecida parece ser a chave para o processo, embora pesquisas adicionais sejam necessárias para descrever especificamente o mecanismo molecular.

"Fototróficos anoxigênicos, como Rhodovulum sulfidophilum, estão amplamente distribuídos em ecossistemas marinhos, "disse Dinesh Gupta, pesquisador de pós-doutorado na Universidade da Califórnia, Berkeley, e co-primeiro autor do novo estudo, que conduziu esta pesquisa como aluno de pós-graduação no laboratório Bose. "Este estudo é o primeiro a explorar se eles podem usar substâncias insolúveis / em fase sólida como doadores de elétrons e se esse processo de captação de elétrons pode estar ligado ao sequestro de carbono ou à fixação de dióxido de carbono no oceano."

Como essas bactérias são comuns e já prosperam em sedimentos marinhos, eles já podem ter uma chave para futuras abordagens de engenharia para as mudanças climáticas, Bose disse.

"Precisamos entender a extensão do sequestro de carbono que eles podem fazer na natureza, pois pode ser um metabolismo críptico, "Bose disse." Nós também poderíamos potencializá-lo ainda mais - tanto para a biotecnologia quanto para o meio ambiente. Este estudo é um grande passo, preparando o cenário para muitos estudos futuros. "