Bactéria pode ajudar a gerenciar o lixo nuclear
Torres de resfriamento de usina elétrica. Maneira mais eficientes de lidar com o lixo nuclear podem facilitar o uso dessa tecnologia. Crédito Bru-nO/Pixabay
O processo de fissão em reatores nucleares cria subprodutos metálicos radioativos tão tóxicos que eles precisam ser armazenados no subsolo a grande profundidade e a um grande custo e esforço por milênios. Mas uma proteína produzida por um microrganismo corriqueiro e comum poderia ajudar a facilitar este perigoso fardo e ônus, pesquisadores relatam no periódico Journal of the American Chemical Society.
Dois dos componentes mais problemáticos do lixo nuclear são metais chamados amerício e cúrio, sendo que cada um deles tem formas de meia-vida longevas, que decaem muito mais lentamente, do que o urânio. Eles precisam ser monitorados por milhares de anos —e como ambos irradiam tanto calor, os pacotes de resíduos que os contêm precisam ser enterrados a grandes distâncias entre si. Isolá-los é crucial para evitar danos de radiação para humanos ou para o meio ambiente, de acordo com o bioquímico Joseph Cotruvo Jr., da Universidade Estadual da Pensilvânia (EUA). “É um problema se esses elementos estiverem por aí, mesmo em quantidades muito pequenas”, diz ele.
Em 2018, Cotruvo e uma equipe de pesquisadores relataram pela primeira vez que a bactéria Methylorubrum extorquens (inócua e encontrada no solo e em plantas) produz uma proteína chamada lanmodulina (LanM). Este microrganismo usa essa proteína para “agarrar” metais que ocorrem de forma natural, de um grupo de elementos químicos chamado lantanídeos (ou lantanoides), para impulsionar seu metabolismo. Cotruvo e seus colegas descobriram, no laboratório, que a lanmodulina se liga firme e tanto ao amerício como ao cúrio —e os prefere a muitos de seus habituais “parceiros de dança”.
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Além disso, essa ligação mostrou-se milhares de vezes mais estável do que a que ocorreria com o mais forte “pretendente molecular” seguinte. Eles não têm certeza se alanmodulina produzida pela onipresente M. extorquenscaptura ou dispersa os íons de amerício e de cúrio já presentes no meio ambiente, tais como os liberados por testes de armas nucleares e vazamentos residuais — um possível foco de estudo futuro.
Os pesquisadores propõem integrar a proteína em detectores e filtros de radiação para extrair esses longevos metais radioativos de resíduos nucleares contidos (isolados). Eles então poderiam ser sequestrados separadamente, reduzindo o volume de material que precisa de um estendido monitoramento e espaçamento.
De outra forma, sugere Cotruvo, o amerício e o cúrio capturados poderiam ser retrorreciclados em combustível nuclear. É uma descoberta feliz e fortuita que uma molécula criada por uma bactéria tão comum possa ajudar a construir ferramentas para eliminar perigosos e nocivos contaminantes produzidos por humanos, diz Gemma Reguera, microbiologista na Universidade Estadual de Michigan, não envolvida no estudo. “É como um brinquedo”, diz ela. “Existem inúmeras possibilidades”.
Nikk Ogasa
Publicado originalmente em Advancements na Scientific American dos EUA. Publicado aqui em: 03/01/2022.