p Uma equipe de pesquisadores do California NanoSystems Institute da UCLA encontrou uma nova maneira de usar enzimas para remover poluentes da água que é econômica e energética, capaz de remover vários poluentes de uma vez, e minimiza os riscos à saúde pública e ao meio ambiente. p O avanço pode ser um novo passo importante no esforço para satisfazer a necessidade mundial de água potável para beber, irrigação e uso recreativo.

p Os métodos atuais requerem várias etapas e envolvem produtos químicos que reagem ao calor, luz solar ou eletricidade. Os cientistas já haviam mostrado que a água poluída poderia ser limpa usando atividades enzimáticas de bactérias e fungos que ocorrem naturalmente, que decompõe os poluentes em seus componentes químicos inofensivos. Mas esse método traz o risco de liberar organismos perigosos na água.

p A nova técnica UCLA, desenvolvido por uma equipe liderada por Shaily Mahendra, um professor associado de engenharia civil e ambiental da UCLA, e Leonard Roma, professor de química biológica e diretor associado do CNSI, é uma variação desse método. Os pesquisadores colocaram enzimas em partículas em nanoescala chamadas de "abóbadas, "então, deposite as minúsculas partículas na água poluída.

p Seu método é descrito em um artigo publicado em ACS Nano .

p Mahendra disse que os processos microbianos na água que fazem parte do sistema natural de biodegradação acabariam por quebrar a poluição em nossa água, mas apenas por um longo período.

p "Micróbios naturais são o motivo pelo qual o mundo ainda não está coberto com excrementos de dinossauros, "Mahendra disse." Mas não temos tempo ou espaço em nosso planeta para ignorar lagos e rios contaminados por alguns milhões de anos enquanto a natureza faz o trabalho. "

p As abóbadas em nanoescala são partículas minúsculas - com apenas bilionésimos de um metro de diâmetro - que têm a forma de barris de cerveja. Mahendra disse que o novo método é eficaz porque os cofres protegem as enzimas, mantendo-os intactos e potentes quando colocados na água contaminada.

p Os cientistas testaram o método usando uma enzima chamada peroxidase de manganês. Eles descobriram que, em um período de 24 horas, as abóbadas removeram três vezes mais fenol da água do que a enzima fez quando foi despejada na água sem usar abóbadas.

p Eles também descobriram que, como a peroxidase de manganês permaneceu estável dentro das abóbadas, ainda era capaz de remover o fenol da água após 48 horas. O peróxido de manganês livre estava completamente inativo após 7 horas e meia.

p Nanopartículas do Vault, que são construídos de proteínas e estão presentes nas células de quase todos os seres vivos, foram descobertos por Roma e Nancy Kedersha, seu então aluno de pós-doutorado, nos anos 1980. Cada célula humana contém milhares de cofres, que contêm outras proteínas. Mas Roma e seus colegas eventualmente desenvolveram um método para construir cofres vazios que poderiam ser usados ​​para entregar medicamentos a células específicas do corpo para combater o câncer, HIV e outras doenças.

p A pesquisa contribui para os objetivos do Grande Desafio de L.A. Sustentável da UCLA, uma iniciativa em todo o campus para fazer a transição da região de Los Angeles para energia 100 por cento renovável, água local e melhoria da saúde do ecossistema até 2050. Mahendra também está ajudando a desenvolver o plano de trabalho para a L.A.

p Mahendra disse que a nova técnica pode ser ampliada dentro de alguns anos para uso comercial em lagos e rios poluídos, e abóbadas podem ser adicionadas às unidades de filtração por membrana e facilmente incorporadas aos sistemas de tratamento de água existentes. Vaults contendo várias enzimas biodegradáveis ​​diferentes podem potencialmente remover vários contaminantes de uma vez da mesma fonte de água.

p Eles provavelmente não representariam riscos para os seres humanos ou para o meio ambiente, Roma disse, porque as abóbadas crescem nas células de muitas espécies.

p Os cofres contendo peroxidase de manganês usados ​​para o novo estudo foram construídos por uma equipe liderada por Valerie Kickhoefer, um pesquisador associado que trabalha com Roma. Também contribuíram para o estudo o primeiro autor Meng Wang, um estudante de graduação no laboratório de Mahendra, e o associado de pesquisa da equipe da UCLA, Danny Abad.

p A microscopia eletrônica para o estudo foi conduzida no Centro de Imagens Eletrônicas para Nanomáquinas do CNSI. A pesquisa foi apoiada pelo Programa Estratégico de Pesquisa e Desenvolvimento Ambiental (prêmio ER-2422) e pelo departamento de engenharia civil e ambiental da UCLA.