Enzimas passageiras da Missão Centenário

terça-feira 28 de março de 2006.
 
No que depender dos pesquisadores brasileiros, o astronauta Marcos César Pontes, que vem se preparando desde 1998 para viajar ao espaço, tem muito o que fazer a bordo da nave russa Soyuz TMA-8, que parte no 29 de março, do Centro de Lançamento de Baikonour, no Cazaquistão, rumo à Estação Espacial Internacional (EEI).

No que depender dos pesquisadores brasileiros, o astronauta Marcos César Pontes, que vem se preparando desde 1998 para viajar ao espaço, tem muito o que fazer a bordo da nave russa Soyuz TMA-8, que parte no 29 de março, do Centro de Lançamento de Baikonour, no Cazaquistão, rumo à Estação Espacial Internacional (EEI). Na viagem, denominada “Missão Centenário”, em homenagem aos 100 anos do vôo de Alberto Santos Dumont com o 14-Bis, ele foi incumbido de operar oito experimentos desenvolvidos por universidades nacionais.

Entre eles, destaca-se o projeto MEK (Microgravity Enzimes Kinetic), desenvolvido pela Fundação Educacional Inaciana (FEI), de São Bernardo do Campo, SP, para testar a velocidade de reação (ou seja, o movimento cinético) das enzimas lipase - responsável pela quebra de gorduras e óleos - e invertase - específica para atuação em açúcares - no ambiente de microgravidade (na viagem, Pontes estará sob gravidade quase nula). Essas enzimas são amplamente utilizadas pelas indústrias química, alimentícia e farmacêutica, especialmente no exterior, porque seu uso por aqui ainda é muito caro.

O projeto MEK é um mini-laboratório, do tamanho e formato de uma pequena maleta metálica, controlado por dispositivos eletrônicos e software, onde foram instaladas três câmaras de teste. Em cada uma, foram colocados cinco êmbolos (corpos de seringa), em pequenos compartimentos, que lembram gavetas, projetados de modo a conter dois elementos. De um lado a enzima, do outro o líquido que vai ser usado no teste.

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Numa primeira fase, o astronauta retira a cobertura de proteção, liga o equipamento, pressiona os êmbolos do primeiro compartimento, fazendo com que os líquidos se misturem; em seguida, aperta um outro botão que provoca o aquecimento até 30º para incentivar a reação, aguarda duas horas e interrompe o processo com um aquecimento rápido de 90º. Posteriormente, repete a operação nos compartimentos seguintes, onde foram depositadas concentrações diferentes de cada substância, e aguarda menores tempos (8 e 6 minutos) para a interrupção. O comportamento das enzimas é registrado na memória do equipamento e será analisado e comparado com os resultados do mesmo experimento realizado na Terra (em ambiente com gravidade).

O procedimento parece simples, mas os produtos e/ou benefícios que podem resultar dessa experiência, envolvem um amplo emprego dessas enzimas para produção de cosméticos, perfumes, sabões em pó, etc. E no exterior, elas têm sido pesquisadas para a produção de biodiesel.

“O que nós queremos é que o experimento nos dê indicadores e subsídios para descobrir as razões que podem piorar ou facilitar uma reação enzimática. Esse é o objetivo último de nossa pesquisa, que por enquanto é de caráter eminentemente científico”, explica o coordenador do projeto, Alessandro La Neve, professor titular do Departamento de Engenharia Elétrica da FEI.

Para ele, esse trabalho (e os outros que serão levados na bagagem de Marcos Pontes) deve ser avaliado em vista do que pode representar para o futuro. “Os investimentos devem ser feitos tendo em vista uma aplicação não apenas pontual, mas dentro de uma política mais ampla. Há sempre expectativa de que o trabalho deve trazer resultados imediatos. Mas isso não é verdade. É preciso fazer investimentos numa expectativa de longo prazo. A pesquisa gera conhecimento que hoje é a maior fonte de riqueza que se tem. Então, é necessário produzi-lo”, defende.

Um exemplo apontado pelo professor do que poderia ser essa "política mais ampla" seria a utilização dos minitubos de calor, desenvolvidos pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), para controle da temperatura da superfície do mini-laboratório MEK. O projeto desenvolvido para controle de temperatura de superfícies de equipamentos eletrônicos é outro a ser enviado ao espaço para teste em ambiente de microgravidade.

Segurança

Para ser aprovado, o experimento passou por rigorosíssimos testes, primeiramente no Brasil e posteriormente pelos russos. A preocupação era evitar superaquecimento e emissão de gases no ambiente ou ferimentos ao astronauta. Segundo o professor da FEI, há risco de explosão da nave, de contaminação do ambiente ou de danos permanentes aos pesquisadores. “O grau de exigência é uma coisa fantástica, com milhares de detalhes que, só passando pela experiência, a gente consegue identificar. Isso também gera conhecimento e é outro aspecto importantíssimo da missão. Nós adquirimos know-how. É um privilégio de poucos e agora estamos habilitados para isso”, avalia.

Exemplos desse cuidado: embora o experimento tenha sido caracterizado como material biológico e não ofereça risco nenhum dentro do sistema, foi necessária a instalação de uma proteção hermética tripla (um material que se assemelha ao plástico) no equipamento, para evitar quaisquer contaminações. E para não haver um superaquecimento do sistema, que acabaria se transferindo de algum modo para o ambiente, a temperatura da experiência foi limitada a 30º.

Outro aspecto foi garantir uma fácil manipulação de retirada, considerando-se que apenas parte do equipamento será trazida de volta à Terra: os compartimentos com os líquidos e a memória do sistema, para posterior análise. O restante será descartado numa lixeira que entra em combustão quando entra na atmosfera terrestre. Detalhe: a missão brasileira só pode trazer cinco quilos de peso na volta, incluindo todos os experimentos.

Aplicações

A invertase é uma enzima indicada para produção de açúcares em geral, como o açúcar líquido, utilizado em refrigerantes e sorvetes, e xarope de frutose, que tem 30% maior poder de doçura do que a sacarose, o que possibilita ao usuário o consumo de 30% menos calorias. Na indústria química, ela pode ser usada para a produção de etanol. E na farmacêutica, está presente na formulação de xaropes e cremes dentais.

Já a lipase é uma enzima que serve para transformação de óleos e gorduras e ao desenvolvimento de alimentos funcionais, dietéticos e ou probióticos. Entre os benefícios proporcionados pelo uso de enzimas são apontadas a possibilidade que elas oferecem de se utilizar menor pressão e temperaturas mais baixas nos processamentos industriais e a geração de efluentes mais facilmente tratáveis, tornando as indústrias mais limpas.

Segundo La Neve, da FEI, o conhecimento adquirido com a experiência contribuirá para o desenvolvimento de biossensores e biorreatores enzimáticos industriais mais eficientes. O problema, aponta, é que embora as enzimas constituam uma alternativa atraente para a síntese química, elas não competem em custo com a indústria química. Mesmo assim, ele acredita que “o sucesso do projeto poderá contribuir para um melhor desempenho deste setor, que é um importante segmento da pesquisa em biotecnologia”.

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