UFSC desenvolve biossensor para reconhecimento de toxinas na Lagoa do Peri

17/01/2022 08:57

Um dispositivo de poucos centímetros, com componentes de ordem nanométrica pode ser um aliado do poder público na análise da qualidade da água na Lagoa do Peri, localizada no Sul de Florianópolis. O biossensor desenvolvido como parte da tese de doutorado do pesquisador Pablo Serrano, do Programa de Pós-Graduação em Física, é capaz de reconhecer a presença e quantidade de saxitoxina em solução. O aparelho apresenta sensibilidade para detectar concentrações acima de 0,3 μg/L – mais do que suficiente para detectar o limite aceitável para o consumo da água potável, que é de 3μg/L.

As saxitoxinas são neurotoxinas produzida pela cianobactéria Cylindrospermopsis raciborskii, que compõe a biota da Lagoa, conforme aponta outro estudo realizado na Universidade Federal de Santa Catarina, em 2010. A Lagoa do Peri é um dos mananciais que levam água à capital do Estado, daí a necessidade de avaliar sua qualidade constantemente.

O trabalho Electrochemical impedance biosensor for detection of saxitoxin in aqueous solution, publicado no periódico Analytical and Bioanalytical Chemistry, traz a síntese dos resultados de quatro anos de pesquisa, estudo realizado no campo da Física, mas interdisciplinar por natureza, o que requereu do pesquisador uma imersão em áreas até então pouco conhecidas, como a Biologia, Engenharia Sanitária e Ambiental e a Oceanografia. “Tivemos que nos reunir com muita gente de outras áreas, para aprender sobre as toxinas e planejar o elemento de bioreconhecimento do sensor”, lembra.

O biossensor é um dispositivo pequeno, formado por componentes nanométricos. No caso da tecnologia desenvolvida para o bioreconhecimento da saxitoxina, Pablo explica que sua composição é capaz de reconhecer a sua sequência genética. O mecanismo funciona com um eletrodo de ouro e um material genético denominado aptâmero – fragmento de ADN/ARN. “Como os componentes são nanométricos, para verificar se houve a ligação que possibilita o bioreconhecimento nós fazemos uma medida de impedância eletroquímica”, afirma.

É aí que entra o conhecimento da física e da eletroquímica, pois essa medida se refere à resistência ao fluxo de uma corrente elétrica, mecanismo que ativa o biossensor. “À medida que adicionamos os componente biológicos no eletrodo ele se torna mais resistente”, explica o pesquisador. O aptâmero foi adquirido junto a uma empresa que desenvolve o material biológico exatamente para o reconhecimento das toxinas das algas. Um outro composto também foi adicionado ao longo do processo para fazer com que a toxina se ligasse somente à sequência genética do dispositivo.

Os testes com o aparelho se revelaram promissores. De acordo com Pablo, a pesquisa foi realizada em solução aquosa – ou seja, ainda não foi testada exatamente com a água da Lagoa do Peri – mas o dispositivo demonstrou capacidade de reconhecer as saxitoxinas e apresentar sua concentração. Uma nova etapa do estudo irá verificar o funcionamento do biossensor no ambiente para o qual ele foi projetado. “A proposta é de que, no futuro, possamos monitorar a água de forma efetiva e econômica, já que os métodos convencionais utilizados hoje são extremamente caros e levam mais tempo. O biossensor é barato, pequeno e dá o resultado no mesmo dia”, sinaliza.

Além de envolver pesquisadores do Laboratório de Optoeletrônica Orgânica e Sistemas Anisotrópicos (LOOSA), o estudo publicado com os resultados preliminares também tem colaboração de pesquisadores do Centro de Estudos do Mar da Universidade Federal do Paraná e do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da UFSC. A pesquisa é orientada pelo professor Ivan Bechtold.

Amanda Miranda/Jornalista da Agecom/UFSC

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Estudo aponta que toxinas presentes na Lagoa do Peri podem atingir o mar e contaminar ostras e mexilhões

14/05/2021 12:15

Coleta de dados também envolveu o Canal do Sangradouro e a Praia do Matadeiro. Foto: arquivo pessoal

Pesquisadores do Laboratório de Ficologia (Lafic) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) identificaram a presença de quantidades elevadas de uma toxina proveniente de cianobactérias na Lagoa do Peri e a possibilidade de a substância, que pode ser letal em altas doses, chegar ao mar da Praia do Matadeiro e contaminar mariscos e ostras. O trabalho, que também conta com a colaboração de cientistas da Universidade Federal do Rio Grande (Furg) e da Universidade do Vale do Itajaí (Univali), envolveu coletas quinzenais, realizadas em 2018 e 2019, na Lagoa do Peri, no Canal do Sangradouro, que conecta a lagoa ao mar, e na Praia do Matadeiro, além de experimentos em laboratório com mexilhões. Os resultados foram publicados na revista científica internacional Harmful Algae, a mais importante do mundo no tema de florações de algas nocivas e ficotoxinas.

A Raphidiopsis raciborskii é uma cianobactéria – uma das categorias de microalgas – que produz uma das mais poderosas e letais toxinas naturais conhecidas: a saxitoxina, também chamada de toxina paralisante. Apesar de a Lagoa do Peri não ser um corpo de água poluído, essa cianobactéria encontra ali condições para proliferar, especialmente no verão. Desde 1994, há registros de sua presença no local, e os dados coletados desde então demonstram que vem aumentando a população da microalga. 

Os níveis de saxitoxinas encontrados na lagoa ao longo do estudo passaram de seis microgramas por litro nos dias de maior calor – um valor alto e que pode oferecer risco à fauna e à flora local, bem como às pessoas que se banham ali. Para efeito de comparação, o limite máximo permitido no Brasil para a água tratada – aquela que chega às torneiras de nossa casa – é de três microgramas por litro.

“Foi um dado bem ilustrativo de um período de verão, de calor. E, depois acabou escoando, em função de chuva, para a saída da lagoa e em direção ao mar. Ou seja, foi um dado bem sintomático do que pode acontecer numa chuva forte de verão, porque no verão tem mais da cianobactéria, ela produz mais toxinas, e, como chove mais, nós temos maior possibilidade dessa água ir para o mar”, explica Leonardo Rörig, professor do Departamento de Botânica da UFSC e um dos autores do estudo. 
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Pesquisa analisa riscos da contaminação de mexilhões na Praia do Matadeiro

29/05/2017 08:39

Um projeto de pesquisa de mestrado irá verificar possíveis riscos de contaminação de um tipo de cianobactéria tóxica em mexilhões da Praia do Matadeiro. Densas populações desta espécie, Cylindrospermopsis raciborskii, foram registradas na Lagoa do Peri desde a década de 1990 e, nos últimos 20 anos, são monitoradas pela Casan. As concentrações de saxitoxina, produzida pela cianobactéria, ainda são baixas e o sistema de tratamento de água da Casan consegue remover a contaminação, principalmente pelos filtros e cloro. Porém, o Canal do Sangradouro leva água da Lagoa do Peri ao Atlântico, entre Armação e Matadeiro, onde há costões rochosos, habitat de mexilhões, além de organismos comestíveis enterrados na areia.

Cianobactérias tóxicas são analisadas em laboratório. Foto: Henrique Almeida/Diretor de Fotografia da Agecom/UFSC

“Se a carga tóxica de lagoa do Peri está constantemente sendo lançada na praia do Matadeiro, o que se pode esperar da contaminação de mexilhões que por ali vivem ou que por ventura sejam ali cultivados?”, questiona Leonardo Rörig, líder do Grupo de Pesquisa do CNPq Biologia, Cultivo e Biotecnologia de Microalgas e orientador da mestranda Tanise Klein Ramos. Séries de amostragens e análises serão realizadas a fim de testar estas hipóteses, explica Rörig. “Dependendo dos resultados, medidas de gestão deverão ser tomadas para impedir o consumo de frutos do mar oriundos de alguns setores da Praia do Matadeiro. Consequentemente, o cultivo de mexilhões na área deveria ser impedido, haja vista o risco de contaminação com consequências a saúde pública”.

Para recreação na Lagoa do Peri, maior corpo de água doce da Ilha de Santa Catarina, não há complicações atualmente, confirma Rörig. “Dificilmente a pessoa que engolir a água vai ter problemas. Hoje, a água da lagoa é limpa, as algas só vão crescer mais se houver água mais suja”. 
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