Usando técnicas avançadas de imagem, os pesquisadores capturaram imagens em tempo real de como micróbios movidos a energia solar convertem dióxido de carbono (CO2) em um bioplástico chamado polihidroxibutirato (PHB). O estudo, liderado por uma equipa da Universidade da Califórnia, Berkeley, oferece novos conhecimentos sobre o potencial destes microrganismos para produzir materiais sustentáveis ​​e ajudar a mitigar o impacto das emissões de CO2.

Os pesquisadores empregaram microscopia eletrônica avançada e microscopia de força atômica para visualizar as intrincadas interações entre os micróbios e seu ambiente. Eles descobriram que os micróbios, conhecidos como cianobactérias, capturam a luz solar através de estruturas especializadas chamadas carboxossomos e usam essa energia para transformar CO2 em bioplástico.

“Ao visualizar o processo com tantos detalhes, obtemos uma compreensão mais profunda de como esses microrganismos convertem a luz solar e o CO2 em um material valioso”, diz a Dra. Sarah Richardson, principal autora do estudo. “Esse conhecimento é essencial para otimizar e potencialmente aumentar a produção de bioplásticos a partir de cianobactérias”.

As técnicas de imagem revelaram que as cianobactérias formam aglomerados, criando microambientes que aumentam a sua capacidade de converter CO2 em bioplástico. Este comportamento comunitário permite a partilha eficiente de recursos e a protecção contra factores de stress externos. Os pesquisadores acreditam que compreender e otimizar esses aglomerados microbianos poderia melhorar ainda mais a produção de bioplásticos.

O PHB, bioplástico produzido pelas cianobactérias, tem uma ampla gama de aplicações, desde materiais de embalagem até peças automotivas. A sua natureza biodegradável e renovável torna-o uma alternativa promissora aos plásticos convencionais à base de petróleo.

“Nosso estudo destaca o potencial de aproveitar o poder da natureza para converter resíduos como o CO2 em materiais valiosos”, diz o professor Robert Blankenship, co-autor do estudo. “Ao explorar as capacidades metabólicas dos microrganismos, podemos explorar abordagens inovadoras para enfrentar desafios globais, como as emissões de carbono e a poluição por plásticos”.

A capacidade de visualizar e compreender os intrincados processos realizados por micróbios movidos a energia solar pode abrir novos caminhos para a bioengenharia e a biotecnologia. As descobertas desta pesquisa contribuem para o crescente campo do desenvolvimento sustentável de biomateriais e fornecem esperança para um futuro mais ecológico.