A formação do metano do gás de efeito estufa é baseada em um mecanismo universal. Cientistas da Universidade de Heidelberg e do Instituto Max Planck de Microbiologia Terrestre em Marburg fizeram essa descoberta. A equipe de pesquisa interdisciplinar sob a direção do Prof. Dr. Frank Keppler do Instituto de Ciências da Terra e Dr. Ilka Bischofs, do Centro BioQuant de Ruperto Carola, descobriu que o metano surge nas células dos organismos por um processo puramente químico. Os estudos fornecem, entre outras coisas, uma explicação de por que o metano é liberado não apenas pela atividade de microorganismos especiais, mas – como observado há algum tempo – também por plantas e cogumelos. As descobertas atuais são um passo importante para a compreensão da formação aeróbica de metano no ambiente.
O metano contribui para a mudança climática global como um gás de efeito estufa. É por isso que as causas naturais e induzidas pelo homem para seu surgimento são de especial interesse científico. “Há muito se supunha que o metano só é formado pelas chamadas bactérias antigas ou archaea quando decompõem substâncias orgânicas na ausência de oxigênio. Quando observações científicas mostraram que plantas, cogumelos, algas e cianobactérias também formam metano na presença de oxigênio, isso foi inicialmente atribuído a atividades enzimáticas”, explica Leonard Ernst, primeiro autor do estudo. Até agora, no entanto, nenhuma enzima responsável por fazer isso foi encontrada em nenhum desses organismos. Agora, os cientistas conseguiram mostrar que o metano também pode ser formado sem esse catalisador – com a ajuda de um mecanismo puramente químico.
Este mecanismo é impulsionado por espécies reativas de oxigênio (ROS) que surgem através da atividade metabólica das células. Em interação com o elemento essencial ferro, tais compostos de oxigênio, em todos os organismos, estão envolvidos em uma reação química que, através de várias etapas, leva à formação de metabólitos altamente reativos. Essas substâncias promovem a separação de um radical metil de compostos de enxofre e nitrogênio. O metano é formado através da reação subsequente com átomos de hidrogênio. Com a ajuda da bactéria Bacillus subtilis, os pesquisadores conseguiram mostrar que a extensão da formação de metano está diretamente relacionada à atividade metabólica: “Quanto mais ativa a célula, mais metano é formado”, explica o Dr. Bischofs, líder de um grupo de pesquisa conjunto no Centro BioQuant da Universidade de Heidelberg e no Instituto Max Planck de Microbiologia Terrestre.
O estudo foi capaz de mostrar a formação de metano relacionada a ROS em mais de 30 organismos modelo – de bactérias e archaea a leveduras e células vegetais a linhas celulares humanas. Em seguida, para citar Leonard Ernst, é muito provável que essa formação de metano puramente desencadeada quimicamente ocorra em todos os organismos. Prof. Keppler diz: “Nossas descobertas podem ser um marco para entender a formação aeróbica de metano no meio ambiente, uma vez que esse mecanismo universal também pode explicar nossas observações anteriores sobre a liberação de metano das plantas”.
Além do aumento da atividade metabólica, o estresse oxidativo, causado por temperaturas ambientes mais altas ou pela adição de substâncias formadoras de EROs, também levou ao aumento da formação de metano nos organismos estudados. Quando neutralizada pelos cientistas com a ajuda de antioxidantes, a formação de metano diminuiu – uma interação de fatores que poderiam regular o surgimento de metano nos organismos. “Essas interações com influências físicas e quantitativas também explicariam a liberação de diferentes vestígios de organismos”, diz Frank Keppler. “Assim, as flutuações de metano na respiração de uma pessoa podem fornecer indicações do nível de estresse oxidativo ou apontar para reações imunológicas”. Além disso, supõe-se também que os impactos das mudanças climáticas nas condições ambientais e de temperatura influenciam o nível de estresse de muitos organismos e os levam a liberar mais metano.
Publicado em 12/03/2022 22h37
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