sábado, 11 de fevereiro de 2017

Estudantes criam bactéria que come plástico dos oceanos e o transforma em água




Estudantes criam bactéria que come plástico dos oceanos e o transforma em água



http://engenhariae.com.br/meio-ambiente/estudantes-criam-bacteria-que-come-plastico-dos-oceanos-e-o-transforma-em-agua/
De acordo com estudos recentes, é provável que em 2050 haja mais plástico do que peixes em nossas águas oceânicas. Ainda bem que existem pessoas preocupadas com a poluição dos oceanos, e desse modo, uma bactéria foi desenvolvida pelas estudantes Miranda Wang e Jeanny Yao.
As pesquisas iniciaram-se ainda no colégio, e hoje elas já possuem duas patentes, uma empresa e cerca de U$ 400 mil dólares de investimento.
Com cinco prêmios, a dupla ficou famosa por ser a mais jovem a ganhar o prêmio Perlman de Ciência. Tudo devido ao protótipo de bactéria capaz de transformar plástico em CO² e água. A tecnologia vem sendo utilizada de duas formas: a primeira é para limpar as praias e a segunda para produzir matéria-prima para fabricação de tecidos.


“Nos dias de hoje, é praticamente impossível fazer com que paramos de usar plástico. Acreditamos que tudo deveria ser biodegradável”, disse Wang.
Tecnologia em desenvolvimento
Em um primeiro passo o plástico é dissolvido e depois as enzimas de catalização quebram os componentes do mesmo em pedaços mais maleáveis. Esses componentes por sua vez, são colocados em uma estação biodigestora, em que tudo será compostado. O processo leva apenas 24 horas para acontecer. Ah, a ciência!  





Duas jovens cientistas quebram plásticos com bactérias


TED2013 · 9:20 · Filmed Feb 2013
  
Uma vez criado, o plástico (quase) nunca desaparece. Enquanto estavam no 12º ano de estudos, Miranda Wang e Jeanny Yao foram em busca de uma nova bactéria para biodegradar plástico — especificamente para quebrar ftalato, um plastificante nocivo. Elas encontraram uma resposta surpreendentemente perto de casa. 




Miranda Wang and Jeanny Yao have identified a new bacteria that breaks down nasty compounds called phthalates, common to flexible plastics and linked to health problems. And they’re still teenagers.


Why you should listen

After a visit to a plastic-filled waste transfer station last year, students Miranda Wang and Jeanny Yao learned that much of the plastic in trash may not degrade for 5,000 years. Synthesized into plastics are phthalates, compounds that make shower curtain liners, food wraps and other products bendable but may also adversely impact human reproductive development and health.  As plastics slowly break down, these phthalates would leach into the surrounding environment.
So, the two young scientists tackled the problem and ultimately discovered strains of bacteria that have the potential to naturally degrade phthalates. Their work earned a regional first place in British Columbia for the 2012 Sanofi BioGENEius Challenge Canada, as well as a special award for the most commercial potential at the contest’s finals.

What others say

“[Wang and Yao] came up with the research idea and the underlying experimental design, which is remarkable for such young people.” — Lindsay Eltis, University of British Columbia, The Vancouver Sun 5/3/2012


Miranda Wang and Jeanny Yao’s TED talk



More news and ideas from Miranda Wang and Jeanny Yao





News

Sustain!: The speakers in Session 7 at TED2013


February 27, 2013
It’s no longer possible to ignore the effect humans have — on the environment, on each other and on the Internet. In that spirit, this session brings together people with big ideas on responsible design, creation, consumption and eating. From a renegade gardener to energy software maker, this session takes into mind that it’s not […]
Continue reading
0:11 Miranda Wang: Estamos aqui para falar de acidentes. Como vocês se sentem sobre acidentes? Quando pensamos em acidentes, geralmente nós os consideramos prejudiciais, lamentáveis ou até mesmo perigosos, e eles, com certeza, podem ser Mas, eles são sempre tão ruins? A descoberta que levou à penicilina, por exemplo, é um dos acidentes mais afortunados de todos os tempos. Sem o acidente com o mofo, do biólogo Alexander Fleming, causado por um local de trabalho mal cuidado, não seríamos capazes de combater tantas infecções bacterianas.
0:43 Jeanny Yao: Miranda e eu estamos aqui hoje porque gostaríamos de compartilhar como nossos acidentes levaram a descobertas. Em 2011, visitamos a Estação de Transferência de Lixo de Vancouver e vimos um enorme fosso de lixo plástico. Percebemos que, quando os materiais plásticos chegam ao aterro, é difícil separá-los porque eles têm densidades similares, e, quando se misturam com matéria orgânica e restos de construção, é realmente impossível retirá-los e eliminá-los no meio ambiente.
1:09 MW: Entretanto, os plásticos são úteis porque são duráveis, flexíveis e podem ser moldados facilmente em muitas formas. O lado ruim para essa conveniência é que há um custo alto para isso. Os plásticos causam sérios problemas, tais como destruição de ecossistemas, poluição de recursos naturais e redução do espaço de terra disponível. Esta fotografia que vemos aqui é o Grande Giro Pacífico. Quando pensamos sobre a poluição do plástico no ambiente marinho, pensamos no Grande Giro Pacífico, que é uma ilha flutuante de lixo plástico. Mas esta não é mais uma descrição exata da poluição do plástico no ambiente marinho. Agora, o oceano é, na verdade, uma sopa de restos de plástico e não há lugar aonde você possa ir no oceano onde não seja capaz de encontrar pedaços de plástico.
1:56 JY: Em uma sociedade dependente do plástico, reduzir a produção é uma boa meta, mas não é o bastante. E o lixo que já foi produzido? O plástico leva de centenas a milhares de anos para biodegradar. Então, pensamos, sabem o quê? Em vez de esperar que aquele lixo se acumule e faça pilhas, vamos encontrar uma forma de quebrá-lo com bactérias. Parece legal, não é?
2:20 Plateia: Sim. JY: Obrigada. Mas, tínhamos um problema. Sabe, os plásticos têm estruturas muito complexas e são difíceis de biodegradar. De qualquer forma, estávamos curiosas e esperançosas queríamos começar.
2:32 MW: Com essa ideia em mente, Jeanny e eu lemos algumas centenas de artigos científicos na Internet, e rascunhamos uma proposta de pesquisa no início de nosso 12º ano escolar. Tínhamos como alvo encontrar bactérias de nosso rio Fraser que pudessem degradar um plastificante nocivo, chamado ftalato. Ftalatos são aditivos usados nos produtos plásticos do dia a dia para aumentar a flexibilidade, durabilidade e transparência. Ainda que sejam parte do plástico, eles não são ligados por covalência ao suporte principal do plástico. Como consequência, escapam facilmente em nosso ambiente. Os ftalatos não poluem somente nosso ambiente mas também poluem nossos corpos. Para tornar a questão pior, ftalatos são encontrados em produtos aos quais temos alta exposição, como brinquedos de crianças, garrafas de bebidas, cosméticos e até mesmo embalagem de alimentos. Os ftalatos são horríveis porque penetram facilmente em nossos corpos. Podem ser absorvidos pelo contato com a pele, ingeridos e inalados.
3:28 JY: A cada ano, pelo menos 200 mil toneladas de ftalatos contaminam nosso ar, água e solo. A Agência de Proteção Ambiental classificou esse grupo como um poluente de alta prioridade porque já foi demonstrado que causa câncer e defeitos congênitos por agir como um desregulador hormonal. Verificamos isso todos os anos, o governo municipal de Vancouver monitora os níveis de concentração do ftalato nos rios para avaliar sua segurança. Então imaginamos, se há lugares ao longo do rio Fraser que estejam contaminados com ftalatos e se há bactérias capazes de viver nessas áreas, então, talvez essas bactérias possam ter evoluído para quebrar o ftalato.
4:06 MW: Assim, apresentamos esta boa ideia ao dr. Lindsay Eltis, na Universidade de British Columbia, e, surpreendentemente na verdade, ele nos levou a seu laboratório e pediu a seus alunos, Adam e James, que nos auxiliassem. Mal sabíamos, naquela época, que uma viagem ao aterro sanitário e alguma pesquisa na Internet e a coragem para agir sobre a inspiração nos levariam a uma jornada transformadora sobre acidentes e descobertas.
4:32 JY: O primeiro passo em nosso projeto era coletar amostras de solo de três locais diferentes ao longo do rio Fraser. De milhares de bactérias, queríamos encontrar aquelas que pudessem quebrar ftalatos, então enriquecemos nossas culturas com ftalatos como a única fonte de carbono. Isso implicava que, se qualquer coisa crescesse em nossas culturas, então ela deveria ser capaz de viver do ftalato. Tudo correu bem ali, e nos tornamos cientistas espetaculares. (Risos)
4:56 MW: Hum... eh, Jeanny. JY: Estou só brincando.
4:59 MW: Ok. Bem, em parte foi minha culpa. Veja, acidentalmente quebrei o frasco que continha nossa terceira cultura enriquecida, e, em consequência, tivemos que limpar a sala de incubação com água sanitária e etanol duas vezes. E este é apenas um dos exemplos dos muitos acidentes que aconteceram durante nossas experiências. Mas, este erro transformou-se em algo bem fortuito. Observamos que as culturas não atingidas vieram de lugares com níveis de contaminação opostos, então, este erro nos levou a pensar que talvez pudéssemos comparar os diferentes potenciais de degradação das bactérias de locais com níveis de contaminação opostos.
5:36 JY: Agora que cultivamos a bactéria, queríamos isolar cepas distribuindo-as em pratos médios, porque pensamos que seriam menos vulneráveis a acidentes, mas estávamos erradas novamente. Fizemos furos no ágar enquanto distribuíamos e contaminamos algumas amostras e fungos. Em consequência, tivemos que distribuir e redistribuir várias vezes. Então, monitoramos a utilização de ftalato e o crescimento bacteriano, e descobrimos que eles compartilhavam uma correlação inversa, de modo que, enquanto cresciam as populações de bactérias, diminuíam as concentrações de ftalato. Isso significava que nossas bactérias estavam realmente vivendo do ftalato.
6:11 MW: Então, agora que tínhamos encontrado as bactérias que podiam quebrar o ftalato, perguntávamos quais seriam essas bactérias. Então, Jeanny e eu pegamos três de nossas cepas mais eficientes e aplicamos um sequenciamento de amplificação genético nelas e comparamos nossos dados com os dados completos online. Ficamos felizes de ver que, ainda que nossas três cepas fossem bactérias previamente identificadas, duas delas não estavam previamente associadas com a degradação do ftalato, então essa era realmente uma nova descoberta.
6:37 JY: Para entender melhor como essa biodegradação funciona, queríamos verificar o percurso catabólico de nossas três cepas. Para fazer isso, extraímos enzimas de nossas bactérias e fizemos uma reação com um ácido ftálico intermediário.
6:51 MW: Monitoramos este experimento com espectrometria o obtivemos este lindo gráfico. Este gráfico mostra que nossas bactérias realmente têm um percurso genético para degradar ftalatos. Nossas bactérias podem transformar ftalato, que é uma toxina nociva, em produtos finais tais como dióxido de carbono, água e álcool.
7:09 Sei que alguns de vocês estão pensando, bem, dióxido de carbono é horrível, é um gás estufa. Mas, se nossas bactérias não evoluíssem para quebrar ftalatos, elas teriam usado algum outro tipo de fonte de carbono, e a respiração aeróbica teria levado isso a ter produtos finais como o dióxido de carbono de qualquer forma.
7:25 Também estávamos interessadas em observar que, ainda que obtivéssemos uma diversidade maior de bactérias biodegradantes do habitat local dos pássaros, conseguimos os degradantes mais eficientes no local do aterro sanitário. Portanto, isto demonstra por completo que a natureza evolui através da seleção natural.
7:41 JY: Então Miranda e eu apresentamos esta pesquisa no concurso Desafio Sanofi BioGENEius e foi reconhecida com grande potencial de comercialização. Ainda que não tivéssemos sido as primeiras a encontrar bactérias que podem quebrar ftalato, fomos as primeiras a observar nosso rio local e encontrar uma solução possível para um problema local. Não apenas demonstramos que as bactérias podem ser a solução para a poluição do plástico, mas também que, estar aberto para resultados incertos e aceitar riscos, criam oportunidades para descobertas inesperadas.
8:12 Através desta jornada, também descobrimos nossa paixão por ciência, e atualmente estamos continuando a pesquisar sobre outras substâncias químicas combustíveis fósseis, na universidade. Esperamos que num futuro próximo sejamos capazes de criar organismos modelo que possam quebrar não apenas ftalato mas uma ampla variedade de diferentes contaminantes. Podemos aplicar isto a estações de tratamento de água para limpar nossos rios e outros recursos naturais. Talvez, um dia, sejamos capazes de combater o problema do lixo plástico sólido.
8:43 MW: Penso que nossa jornada realmente transformou nossa visão dos micro-organismos, e Jeanny e eu demonstramos que mesmo erros podem levar a descobertas. Einstein disse uma vez: "Você não pode resolver problemas usando o mesmo tipo de pensamento que usou quando os criou." Se estamos fazendo o plástico sinteticamente, então pensamos que a solução seria quebrá-lo bioquimicamente.
9:05 Obrigada. JY: Obrigada.
9:07 (Aplausos)
https://www.ted.com/talks/two_young_scientists_break_down_plastics_with_bacteria?language=pt-br#t-67788


INÍCIO 

Nenhum comentário:

Postar um comentário

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...