Os 23 usos de microrganismos na indústria - Médico - 2023

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Se lhe perguntassem o que um pedaço de queijo Roquefort e uma vacina têm em comum, você certamente não diria nada. Mas a verdade é que eles compartilham algo: para obtê-los, são necessários microrganismos. Centenas de indústrias exigem bactérias, fungos e até vírus para fazer seus produtos.

E é que, apesar de sua má reputação, nem todos os microrganismos fazem mal à saúde. Na verdade, dos milhões de espécies de bactérias que existem, apenas 500 são patogênicas para os humanos. E destes, apenas 50 são realmente perigosos. É uma porcentagem muito pequena.

Mas é isso do resto, não é só que sua presença não nos faz mal, mas pode até ser benéfica. Basta lembrar que nosso corpo é um verdadeiro zoológico de bactérias e fungos que, longe de ser uma ameaça, constituem nossa microbiota, desempenhando funções sem as quais nossa sobrevivência seria difícil, senão impossível.

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Tendo em conta a sua inocuidade, a sua facilidade de adaptação a condições extremas, a sua variedade de metabolismos, os produtos capazes de sintetizar, o seu desenvolvimento e reprodução incrivelmente rápidos e as taxas metabólicas extremamente elevadas que atingem, os microrganismos são perfeitos para "trabalhar" na indústria ., seja alimentar, farmacêutico, químico, cosmético ... Não importa. O uso de microrganismos em nível industrial está cada vez mais difundido.

E no artigo de hoje revisaremos (quase) tudo o que seres vivos menores podem nos oferecer.

Quais são as utilizações dos microrganismos na indústria?

Desde os tempos antigos, aproveitamos (embora no início não o soubéssemos) aos microrganismos para obter produtos. Sem ir mais longe, a produção do vinho consiste numa fermentação em que alguns fungos, que constituem o que se chama de fermento, transformam o açúcar da uva em álcool etílico. E a humanidade vem produzindo vinho desde, segundo pesquisas, o ano 5400 aC. Portanto, usamos microrganismos desde tempos imemoriais.

Obviamente, à medida que o conhecimento em microbiologia avançava, fomos cada vez mais capazes de aperfeiçoar técnicas, melhorar processos, descobrir novas espécies, modificar geneticamente bactérias para que “funcionassem” melhor, conceber novos processos industriais, aumentar desempenho ...

Recomendamos que leia: "Biotecnologia: o que é, aplicações e ramos"

Modificar seres vivos ou aproveitar os produtos que eles geram é extremamente útil nas indústrias. A seguir, veremos alguns dos usos que damos aos microrganismos em nível industrial.

1. Na indústria de alimentos

Há milhares de anos, usamos microrganismos na indústria de alimentos. A princípio, sem saber e sem ter conhecimento das condições que as bactérias e os fungos necessitavam para dar o máximo rendimento. Hoje em dia, muitos alimentos são produzidos a partir de microrganismos da espécie e nas quantidades certas que sabemos serem úteis para conferir ao produto propriedades nutricionais e organolépticas adequadas (aroma e sabor).

Recomendamos que leia: "As 6 funções da nossa microbiota"

1.1. Fermentação alcoólica

Absolutamente todas as bebidas alcoólicas são obtidas graças à ação de microrganismos, especificamente fungos capazes de realizar a fermentação alcoólica, que consiste em metabolizar o açúcar e gerar álcool como produto final. Dependendo do substrato, ou seja, de onde vem o açúcar, do microrganismo utilizado e da fermentação que realiza, será uma bebida ou outra. Cerveja, vinho, cava, cidra, vodka ... Todos são obtidos por microorganismos.

1.2. Fermentação láctica

Os queijos também têm uma história de milhares de anos. Pois bem, todos os queijos, iogurtes e outros produtos em que o leite se transforma são obtidos graças à ação de diversos microrganismos, geralmente fungos. Dependendo da espécie, de como é o processo, das condições em que é realizado e de como está o leite de partida, o produto final será diferente. Todos os queijos são obtidos por fermentação láctica, processo metabólico que converte o leite nesses produtos.

1.3. Produção de probióticos e prebióticos

Probióticos (microrganismos vivos) e prebióticos (fibras vegetais que estimulam seu crescimento) são muito úteis para manter nossa microbiota intestinal em boa saúde. Obviamente, estes são obtidos graças a microrganismos tratados a nível industrial.

Para saber mais: "As 5 diferenças entre probióticos e prebióticos"

1.4. Obtenção de alimentos altamente calóricos

Especialmente interessantes no combate à desnutrição, os alimentos altamente calóricos ou que representam um grande aporte de vitaminas são cada vez mais importantes. E essa grande quantidade de calorias é possível graças a processos industriais nos quais são utilizados microorganismos.

1,5. Obtenção de suplementos alimentares

Da mesma forma, praticamente todos os suplementos alimentares, especialmente vitaminas, são obtidos graças aos produtos gerados por diferentes espécies de microrganismos tratados a nível industrial.

1.6. Produção de aditivo

Os aditivos alimentares são substâncias químicas que, para serem obtidas, são utilizadas mais ou menos diretamente pelos microrganismos, uma vez que são utilizáveis os produtos que geram no seu metabolismo.

2. Na indústria farmacêutica

A nível farmacêutico, os microrganismos são ainda mais importantes do que a nível alimentar, uma vez que a sua utilização é necessária em praticamente todos os processos que visam a obtenção de produtos que preservem a nossa saúde. Vamos ver por quê.

2.1. Desenvolvimento de drogas

Durante o desenvolvimento de drogas ou medicamentos, o uso de microrganismos é quase obrigatório. E é que muitas vezes, os princípios ativos destes são substâncias químicas geradas por algumas espécies específicas de microrganismos. Portanto, esses seres microscópicos foram (e continuam sendo) essenciais para termos os medicamentos que temos atualmente.

Recomendamos que você leia: "As 4 diferenças entre droga, droga e droga"

2.2. Obtenção de vacinas

Vacinas são drogas nas quais um microrganismo patogênico foi modificado em maior ou menor grau para que, uma vez inoculado em nosso interior, desperte a imunidade, mas sem nos adoecer, pois as propriedades da patogenicidade foram eliminadas. Desnecessário dizer que seria absolutamente impossível ter vacinas sem o uso industrial de bactérias, fungos e vírus patogênicos.

Recomendamos que você leia: "Os 7 componentes das vacinas (e suas funções)"

2.3. Descoberta de antibióticos

Desde que Fleming descobriu que alguns fungos sintetizavam um produto que matava bactérias e que mais tarde seria apelidado de penicilina, a história da medicina foi marcada pelos antibióticos. Todos e cada um deles são produtos químicos produzidos por microrganismos, portanto, esses “seres produtores de antibióticos” são isolados e usados na indústria para sintetizá-los em massa.

Recomendamos a leitura: "Alexander Fleming: biografia e resumo de suas contribuições para a ciência"

2.4. Produção de insulina

A insulina é um hormônio que regula os níveis de açúcar no sangue. Porém, as pessoas com diabetes, por diferentes motivos, têm problemas na síntese ou na ação dessa insulina e, para evitar danos graves, devem injetá-la no aparelho circulatório. A produção industrial de insulina salvou (e continua salvando) milhões de vidas, pois o diabetes é uma doença mortal que afeta mais de 400 milhões de pessoas no mundo. Todos e cada um deles dependem das doses de insulina para viver, cuja produção se dá pelo uso dos microrganismos que a sintetizam.

2,5. Uso de células-tronco

As células-tronco são destinadas a, com o aprimoramento das técnicas, revolucionar completamente o mundo da medicina. E é que usar essas células para regenerar tecidos e órgãos é o futuro desta ciência. Embora os microrganismos não sejam utilizados como tal, visto que se trata da manipulação de células microscópicas a um nível mais ou menos industrial, incluímo-lo nesta lista.

2.6. Produção de soro

A aplicação intravenosa de soros é de enorme importância em hospitais, uma vez que essas soluções líquidas contêm água, vitaminas, enzimas, minerais e outros produtos que mantêm os pacientes estáveis e que são produzidos em nível industrial a partir de produtos metabólicos de diversos microrganismos.

3. Na indústria têxtil

Por mais estranho que possa parecer, os microrganismos também são utilizados na indústria têxtil, ou seja, voltada para a produção de fibras úteis para a confecção de peças de roupa.

3.1. Obtenção de biofibras

As fibras utilizadas na indústria têxtil podem ser sintéticas ou naturais. Essas fibras naturais também são conhecidas como biofibras e, dependendo do tipo de fibra e da finalidade, os microrganismos costumam intervir em sua produção, o que ajuda a obter produtos interessantes a nível industrial.

3.2. Melhorar o desempenho do processo

A indústria têxtil usa muitas enzimas diferentes produzidas por microorganismos para melhorar seu desempenho. Essas enzimas são moléculas do metabolismo celular dos microrganismos que, dependendo do tipo que sejam, ajudam a extrair o amido das fibras, a eliminar a gordura das fibras, a decompor o peróxido de hidrogênio tóxico que permanece após a fase de clareamento, para tornar os tecidos mais macios, etc.

3.3. Desenvolvimento de corantes naturais

Algumas indústrias têxteis contam com corantes naturais para colorir roupas. Alguns deles podem vir de pigmentos sintetizados por diferentes espécies de microrganismos, então aqui temos outro uso de seres microscópicos na indústria têxtil.

4. Na indústria química

Os microrganismos também são extremamente importantes na indústria química, ou seja, em todos aqueles processos de transformação de matérias-primas em produtos finais. Vamos ver seus principais usos.

4.1. Produção de biocombustível

Os biocombustíveis são misturas de substâncias orgânicas que podem ser utilizadas como combustível, ou seja, como fonte de energia em motores de combustão interna. Sua produção é acelerada graças ao uso de microrganismos nos chamados biorreatores, onde esses seres unicelulares são usados para acelerar as reações químicas necessárias para sua obtenção.

4.2. Obtenção de plásticos biodegradáveis

Os plásticos biodegradáveis têm de ser a nossa aposta para o futuro se quisermos travar a poluição do nosso planeta. Sua produção é possível graças ao uso de microrganismos, já que as substâncias químicas necessárias para sua fabricação vêm do mundo microscópico. Além disso, eles precisam desenvolver a compreensão do metabolismo desses seres vivos, pois serão eles que irão degradar os plásticos.

4.3. Eliminação de gases tóxicos

Os microrganismos também são muito importantes no que se conhece como biorremediação, ou seja, todas aquelas técnicas baseadas no uso de bactérias, fungos e até vírus para descontaminar ecossistemas. Existem microrganismos capazes de metabolizar gases tóxicos para nós (e para a maioria dos seres vivos) e convertê-los em outros gases mais seguros.

Recomendamos que você leia: “O que é Biorremediação? (e seus 5 aplicativos) "

4,4. Esgoto sanitário

Este mesmo princípio continua na água. E é que o tratamento das águas residuais para transformá-las em água apta ao consumo ou, pelo menos, torná-las atóxicas, é possível graças a diferentes espécies de microrganismos que metabolizam as substâncias químicas presentes na água suja (inclusive matéria fecal) e transformá-lo em produtos que não façam mal à saúde.

4.5. Remoção de metais pesados do solo

Os metais pesados (mercúrio, arsênico, cádmio, chumbo, cobre ...) são muito tóxicos e contaminam muito rapidamente os solos em que estão ancorados, geralmente como resultado de resíduos industriais. Da mesma forma que acontece com o ar e a água, os microrganismos também podem ser usados no nível do solo para metabolizar esses metais e convertê-los em produtos menos poluentes.

4,6. Reciclagem de produtos residuais

A reciclagem também é possível graças aos microrganismos. E são eles que transformam quimicamente o “lixo” e o resto do lixo e do lixo em produtos que podem ser reaproveitados em diferentes indústrias.

5. Na indústria cosmética

Por fim, os microrganismos também são importantes na indústria cosmética, pois participam em maior ou menor grau do processo de fabricação de muitos cremes e outros produtos cosméticos.

5.1. Desenvolvimento de cosméticos

A nível industrial, os microrganismos são muito úteis na cosmética, uma vez que muitos produtos são baseados em substâncias químicas obtidas a partir do metabolismo destes microrganismos. Em qualquer caso, ainda é importante respeitar as condições de uso, pois existem patógenos que são capazes de crescer nesses produtos.

5,2 Obtenção de cremes rejuvenescedores

Os cremes rejuvenescedores têm seu ingrediente estrela: o ácido hialurônico. Esta molécula faz parte da nossa derme e confere rigidez e firmeza à pele, além de aumentar a retenção de água, conferindo-lhe um aspecto mais hidratado e jovem. Com o tempo, sua síntese se torna cada vez menos eficaz e, portanto, a pele fica menos jovem. Felizmente, podemos usar microorganismos em um nível industrial que sintetizam esse ácido hialurônico em massa, que é coletado e cremes com base nele são feitos.

Para saber mais: "As 3 camadas da pele: funções, anatomia e características"

Referências bibliográficas

Abatenh, E., Gizaw, B., Tsegaye, Z., Wassie, M. (2017) “Application of microorganisms in biorremediation-review”. Journal of Environmental Microbiology.
Tonukari, N., Jonathan, A.O., Ehwerhemuepha, T. (2010) "Diverse applications of biotechnology". Portão de pesquisa.
Naz, Z. (2015) "Introduction to Biotechnology". Portão de pesquisa.