Nanopartículas minerais poderiam potencialmente atuar como imitadores de nanozimas, auxiliando os fungos na decomposição de poluentes orgânicos
Na interface da nanobiologia, os fungos desencadeiam a criação de vagas de oxigênio nas superfícies minerais por meio da biomineralização. Este processo, por sua vez, impulsiona a atividade de nanozimas minerais, levando à degradação de poluentes orgânicos. Crédito:Science China Press Guanghui Yu, da Escola de Ciências do Sistema Terrestre da Universidade de Tianjin, investigou o papel das nanopartículas de magnetita como imitadores de nanozimas.
Empregando o modelo de fungo de podridão branca Phanerochaete chrysosporium, Le Chang e Guanghui Yu investigaram a degradação de 4,4′-diclorobifenil (PCB15) com e sem a presença de nanopartículas de magnetita. Notavelmente, a adição destas nanopartículas reforçou substancialmente a degradação do PCB15 pelo Phanerochaete chrysosporium, com taxas de degradação atingindo 42% e 84% após 3 e 5 dias de co-cultivo, respectivamente.
Avaliações microscópicas de amostras de fungos e minerais foram realizadas por Le Chang e Guanghui Yu na Beamline BL01B do National Protein Science Research Facility dentro do Shanghai Synchrotron Radiation Facility (SSRF). Eles observaram partículas de magnetita aderindo firmemente às hifas dos fungos, exibindo distribuição desigual nas superfícies das hifas.
Intrigados com os mecanismos subjacentes à sinergia fungo-magnetita na degradação de poluentes, Le Chang e o Dr. Guanghui Yu identificaram que as nanopartículas de magnetita exibiam atividade semelhante a uma enzima, rotulando-as como "nanozimas". Esta descoberta sugeriu uma atividade nanozimática inerente às nanopartículas de magnetita.
Digno de nota foi a descoberta de que o co-cultivo do fungo com nanopartículas de magnetita aumentou significativamente a atividade nanozimática das nanopartículas. A análise estatística revelou uma forte correlação negativa (r =−0,96, p <0,001) entre a atividade nanozimática da magnetita e a razão de concentração do PCB15. Isto apoiou a noção de que os fungos da podridão branca aumentam a atividade nanozimática da magnetita para degradar o PCB15.
Para descobrir os meandros da interação entre o fungo modelo e as nanopartículas de magnetita, os pesquisadores empregaram espectroscopia de fotoelétrons de raios X de alta resolução (XPS).
Guanghui Yu explicou:"O fungo da podridão branca degradou o PCB15 aumentando a atividade nanozimática da magnetita, que era governada principalmente por vagas de oxigênio na superfície mineral (2–10 nm) em vez da química do ferro. Essas vagas de oxigênio na superfície foram predominantemente preenchidas por espécies de oxigênio adsorvidas, incluindo grupos hidroxila (-OH) e água adsorvida."
Em resumo, essas descobertas lançam luz sobre a notável resiliência e adaptação dos fungos em condições extremas, ao mesmo tempo que fornecem novos insights sobre a degradação de poluentes orgânicos facilitada por fungos. Esta pesquisa traz implicações para a remediação de solos em ambientes contaminados.
O trabalho foi publicado na revista Science China Earth Sciences .
Mais informações: Le Chang et al, Processos interfaciais e mecanismos de degradação sinérgica de diclorobifenil por fungos de podridão branca e nanopartículas de magnetita, Science China Earth Sciences (2023). DOI:10.1007/s11430-023-1141-x Informações do diário: Ciência China Ciências da Terra
