A Universidade Estadual de Maringá (UEM) conquistou mais uma concessão de carta-patente do Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI). A invenção tem potencial para remover corantes de efluentes da indústria têxtil e recebeu o título: “Processo de obtenção de nanobiocompósito de Aspergillus flavus endofítico e nanopartículas magnéticas (Fe3O4) com potencial de biorremediação de corante e sua reutilização”. Os pesquisadores esperam que a tecnologia possa ser aplicada em escala industrial e venha contribuir significativamente para a redução da poluição hídrica.

A pesquisa teve início com o professor João Alencar Pamphile, do Departamento de Biotecnologia, Genética e Biologia Celular (DBC), falecido durante a pandemia; Andressa Domingos Polli, então doutoranda no Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia Ambiental (PBA) e atualmente professora do DBC; e o professor Luiz Fernando Cótica, do Departamento de Física (DFI). Os estudos também contaram com a dedicação dos pesquisadores Julio Cesar Polonio, Bianca Rosini, Halison Correia Golias, João Lúcio Azevedo, Marcos Alessandro dos Santos Ribeiro, Raquel Dosciatti Bini, Rosane Marina Peralta e Verci Alves de Oliveira Junior.

Segundo a professora Polli, a ideia de criar um “fungo magnético” surgiu da colaboração entre o professor Pamphile e o professor Cótica, a partir da proposta de associar fungos endofíticos (microrganismos que habitam o interior das plantas) com nanopartículas magnéticas. “Pensamos: por que não associar esse microrganismo às nanopartículas, que já são amplamente estudadas na biotecnologia, para facilitar sua remoção do ambiente?”, explica. O resultado foi a criação de um nanobiocompósito com capacidade de biorremediar águas contaminadas com corantes e ser removido posteriormente por meio de campos magnéticos.

O nanobiocompósito apresenta eficácia de até 96,1% de descoloração do corante RB5 no primeiro uso, bem como em sua reutilização (89,0%). Em bioensaios toxicológicos com sementes de alface (Lactuca sativa), verificou-se que o nanobiocompósito apresenta alta redução da toxicidade do meio contendo o corante RB5.

A aplicação imediata da tecnologia foi pensada para tratar efluentes da indústria têxtil, conhecida pelo alto volume de corantes descartados. “A patente é específica para contaminação por corantes, mas já estamos otimizando o composto para outros poluentes, como metais pesados”, destaca Polli.

Fusão da biotecnologia e física

O professor Cótica relembra que a parceria com Pamphile começou em meados de 2015, em uma conversa informal sobre a possibilidade de unir a nanotecnologia, área em que atua, com os microrganismos estudados pela biotecnologia. “Começamos com nanopartículas magnéticas porque facilitariam a separação dos contaminantes do meio. E funcionou muito bem. Os fungos aceitaram bem as nanopartículas, sem prejuízo para sua atividade ou crescimento”, ressalta.

Ele ressalta que a interação entre nanopartículas e fungos ocorre tanto no interior quanto na parede celular, e que a biomassa resultante não libera as nanopartículas com facilidade. “Visualmente conseguimos ver que as nanopartículas permanecem aderidas à biomassa”, diz. Para que a tecnologia avance, no entanto, ele lembra: “Ainda precisamos escalar a produção. Provamos que funciona em bancada, mas falta apoio financeiro ou parceria com empresa para chegar ao mercado”.

Diferencial da patente

Para o professor Polonio, o grande diferencial da patente é a inovação da associação entre um microrganismo vivo e nanopartículas magnéticas. “Fungos já são usados para biorremediação, mas não dessa forma. A ideia é como se criássemos uma esponja que absorve o poluente e depois pode ser retirada do ambiente com um ímã”, explica.

O sistema também se destaca pela segurança: os testes mostraram que não há toxicidade no nanobiocompósito, que é bem tolerado pelo fungo e não compromete seu crescimento. “Foi algo que deu muito certo. O fungo aderiu às nanopartículas, que podem ser vistas tanto na superfície como no interior celular. E, o mais importante: conseguimos manipulá-lo com campo magnético”, afirma Polli.

Próximos etapas

Com a patente concedida, os pesquisadores agora buscam apoio para escalar a tecnologia. “Temos a ajuda do NIT (Núcleo de Inovação Tecnológica), que pode intermediar o contato com empresas. Com apoio, poderemos desenvolver sistemas como filtros ou membranas que usem o nanobiocompósito em maior escala”, comenta Polli.

O professor Cótica complementa: “Estamos na metade do caminho. Falta apoio para transformar esse resultado de bancada em um produto que possa, de fato, chegar ao mercado e contribuir para um futuro mais sustentável”.