Química Verde - Pesquisa pode gerar alternativa natural ao herbicida glifosato
Estudo em curso na Alemanha trabalha com molécula sintetizada de cianobactérias
Imagens: Klaus Brilisauer
O novo ingrediente ativo foi isolado de culturas da cianobactéria de água doce Synechococcus elongatus
Pesquisadores da Universidade de Tübingen descobriram uma substância natural que poderá competir com o controverso herbicida glifosato: a recémdescoberta molécula de açúcar sintetizada a partir de cianobactérias inibe o crescimento de vários microrganismos e plantas, e, até o momento, mostrou-se inofensiva para seres humanos e animais. Recentemente publicado na revista Nature Communications, o estudo está sendo feito por Klaus Brilisauer, Stephanie Grond e Karl Forchhammer.
Ingredientes ativos para uso farmacêutico ou agrícola geralmente se originam de substâncias naturais. Estas substâncias podem consistir em estruturas químicas complexas, mas também podem ser relativamente simples. Os antimetabólitos interagem com os processos vitais da célula, imitando os produtos metabólicos. Isso interrompe o processo biológico, que pode inibir o crescimento celular ou até mesmo matar a célula.
Os pesquisadores descobriram um antimetabólito muito incomum com uma estrutura química bastante simples: uma molécula de açúcar com o nome científico de 7-deoxy-sedoheptulose (7dSh). Ao contrário dos carboidratos comuns, que normalmente servem como fonte de energia para o crescimento, essa substância inibe o desenvolvimento de plantas e microrganismos, como bactérias e leveduras. A molécula bloqueia uma enzima chave da via do chiquimato, uma rota metabólica que ocorre apenas em microrganismos e plantas.
Estrutura química do 7-deoxy-sedoheptulose
O raro açúcar foi isolado de culturas da cianobactéria de água doce Synechococcus elongatus, que é capaz de inibir o crescimento de cepas bacterianas relacionadas. Enquanto procuravam a causa dessa inibição, os cientistas conseguiram decifrar a estrutura do composto natural. Através de um método recentemente desenvolvido para a produção de 7dSh (uma síntese quimioenzimática), eles conduziram estudos extensivos para determinar o mecanismo molecular do 7dSh.
Com o uso de espectrometria de massa acoplada de alta resolução, descobriram que o 7dSh bloqueia a DHQS (Dehydroquinatesynthase), uma enzima da via do chiquimato. Um dos inibidores mais conhecidos desta via metabólica até hoje é o glifosato. “Em contraste com o glifosato, o açúcar desoxi é um produto natural. Acreditamos que ele tenha boa degradabilidade e baixa ecotoxicidade”, disse Klaus Brilisauer.
Apesar dos resultados promissores obtidos até o momento, Brilisauer alertou que a eficácia no campo, possíveis impactos para o meio ambiente e seres humanos terão de ser mais investigados em estudos de longo prazo.
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