As microalgas, antigo organismo capaz de realizar a fotossíntese, são importantes para a vida na Terra. Pesquisadores da China e da Alemanha desenvolveram uma forma de melhorar a tolerância das microalgas a altos níveis de dióxido de carbono, oferecendo novas perspectivas sobre a redução das emissões de carbono e inclusive para a futura exploração de Marte.
As microalgas são microorganismos fotossintéticos que crescem rapidamente e que produzem cerca da metade do oxigênio atmosférico. As microalgas têm potencial na mitigação do dióxido de carbono, produção de biocombustível e tratamento de águas residuais. Também podem tornar o dióxido de carbono atmosférico em lipídios sob a luz solar e aumentar a produção de óleo de alga.
No entanto, um grande desafio para a fixação do carbono pelas microalgas é melhorar sua tolerância a altos níveis de dióxido de carbono. Nos gases de combustão, por exemplo, a alta concentração de dióxido de carbono inibe o crescimento das microalgas.
Durante os primeiros dias da Terra, o nível atmosférico do dióxido de carbono era superior ao atual em muitas vezes. Ao longo de milhões de anos de evolução, o mecanismo que permite às microalgas sentir o dióxido de carbono extracelular se adaptou gradualmente aos níveis de gás cada vez mais baixos.
No estudo publicado na Metabolic Engineering, os pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Bioenergia e Bioprocessos de Qingdao, subordinado à Academia Chinesa de Ciências, e da Universidade Ruhr da Alemanha trataram de fazer retroceder o relógio evolucionário para que a microalga atual retorne à sua forma antiga que pode tolerar elevados níveis de dióxido de carbono.
Os cientistas descobriram que uma enzima chamada CA2 é um sensor chave do nível de dióxido de carbono extracelular nas microalgas. Ao eliminar certos genes, conseguiram reduzir a atividade de CA2 na microalga produtora de óleo industrial chamada Nannochloropsis.
Como resultado, a microalga mutante cresceu 30% mais rápido que as originais nos gases de combustão com 5% de dióxido de carbono e 100 vezes mais rápido no ar com 0,04% do gás.
Os pesquisadores disseram que o estudo oferece perspectivas para o desenvolvimento da microalga produtora de óleo industrial para transformar o gás de combustão em biocombustível.
O descobrimento também poderia ter implicações na busca da humanidade por uma nova casa no espaço. Por exemplo, o nível de dióxido de carbono atmosférico em Marte é de até 95%. Para mudar a atmosfera hostil a uma amigável para o humano, as microalgas poderiam ser as candidatas corretas para realizar o trabalho, dizem muitos cientistas.