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TBTRESENSE: Bioremediação do tributilestanho (TBT) e desenvolvimento de um biosensor para detectar TBT em locais contaminados.
Investigador Responsável - Sónia Mendo
Programa - Fundação para a Ciência e a Tecnologia- FEDER- COMPETE PTDC/MAR/108024/2008
Período de Execução - 2010-04-01 - 2013-04-01 (36 Meses)
Entidade Financiadora - FCT
Financiamento para o CESAM - 171830 €
Financiamento Total - 176000 €
Instituicão Proponente - Universidade de Aveiro
Instituições Participantes
LNEG

 


O tributilestanho (TBT) é considerado um dos xenobióticos mais tóxicos, que foi deliberadamente introduzido no ambiente pelo Homem (10).É aplicado em vários processos industriais e consequentemente libertado para o ambiente, dispersando-se na água e sendo rapidamente adsorvido ao biota e a partículas em suspensão, que posteriormente são depositas no sedimento. O seu tempo de meia-vida em águas marinhas é de várias semanas contudo, em condições de anóxia no sedimento pode ser de vários anos, devido à sua lenta degradação (9).O TBT é reconhecido como sendo tóxico para eucariotas e procariotas. Um dos efeitos biológicos mais importantes é o imposexo - a imposição de caracteres masculinos em fêmeas de gastrópodes (1). Está também descrito como sendo inibidor do sistema imunitário e disruptor endócrino em humanos (7).A produção, utilização e exportação do TBT foi proibida nos países desenvolvidos desde os anos 60 pela IMO; alguns países continuam a usá-lo (25) e consequentemente, a poluição por TBT não tem diminuído e é reconhecida como um sério problema mundial.A medição de alguns compostos no ambiente constitui uma das ferramentas das agências reguladoras para o controlo e monitorização de processos em áreas industriais. Os métodos analíticos tradicionais são caros, demorados e requerem pessoal técnico especializado. Os biosensores constituem uma alternativa uma vez que: i) permitem identificar e quantificar compostos específicos no ar, água ou solo; ii) são específicos na resposta e detecção, mesmo em ambientes muito contaminados (24). Contudo, não existem muitos biosensores disponíveis. Têm sido desenvolvidos projectos Europeus de colaboração, financiados pela EU, com o objectivo de produzir novos biosensores para detecção de disruptores endócrinos, como o TBT (24). Até à data, os biosensores desenvolvidos não se mostraram eficazes na detecção do composto em locais contaminados, sendo assim necessário, o desenvolvimento de novos sistemas.A bioremediação utiliza bactérias, que ocorrem naturalmente no ambiente, para a degradação de vários contaminantes; e tem sido bastante aceite, uma vez que pode ser aplicada com custos bastante reduzidos (12).Têm sido descritas várias bactérias resistentes ao TBT (16, 18) que poderão vir a ser a base para o desenvolvimento de sistemas de detecção/remediação. Uma destas bactérias (A. molluscorum) muito resistente ao TBT (até 3 mM) foi isolada por membros desta equipa, estando descrita como a primeira bactéria resistente e simultaneamente capaz de degradar o TBT em compostos menos tóxicos (4). Nesta bactéria foi isolado e caracterizado um gene (sug-E like) que se encontra sobre-expresso quando as células crescem na presença de TBT.A versatilidade desta bactéria para crescer em substratos ricos e pobres, e o facto de usar o TBT como fonte de carbono, constituem características importantes para o desenvolvimento de um biosensor e para o melhoramento genético de forma a poder ser aplicada na remediação de áreas contaminadas por TBT. Assim, os dois principais objectivos do presente projecto são:



  • 1) Desenvolver um biosensor para detecção in situ do TBT no ambiente;

  • 2) Avaliar a aplicação A. molluscorum na remediação de locais contaminados.


As abordagens a adoptar incluem: i) análise do transcriptoma por pirosequenciação: esta análise poderá revelar a presença de outros genes (diferentes daquele que foi já identificado) que são expressos em resposta ao TBT (elucidando o mecanismo de resistência/degradação); esta análise será complementada com o estudo da expressão do(s) gene(s) alvo por PCR em tempo real; ii) será construído um biosensor: a sua especificidade, sensibilidade, tempo de detecção, repetibilidade e reprodutibilidade serão avaliados; iii) experiências de microcosmos permitirão avaliar a bioremediação conduzida por A. molluscorum, em associação com a comunidade bacteriana; iv) será monitorizada a alteração da estrutura da comunidade bacteriana indígenas, por PCR-DGGE combinado, permitindo conhecer as estirpes que são mais activas no processo de remediação; este estudo será complementado com as análises de organoestânicos; e v) a toxidade dos sedimentos/água remediados será avaliada usando espécies indicadoras. A equipa envolvida nesta proposta reúne todas a sinergias necessárias para levar a cabo o projecto com grande sucesso. Tendo um conhecimento sólido e uma vasta experiência de investigação em áreas, tais como: biologia molecular, expressão de genes/proteínas, estudo de comunidades bacterianas e bioremediação, a equipa está empenhada em atingir todos os objectivos propostos. Por outro lado, alguns membros da equipa possuem resultados anteriores que irão certamente contribuir para o sucesso da presente proposta. O projecto irá contribuir substancialmente para o conhecimento científico sobre o tema e dará novas perspectivas sobre os mecanismos envolvidos na resistência/degradação do TBT. O biosensor desenvolvido terá, certamente, uma aplicação prática imediata.




Membros neste projecto

Sónia Mendo
Investigador Principal

Financiamento do CESAM: