A ideia surgiu em uma conversa entre dois professores da Universidade Estadual de Maringá (UEM). De um lado, João Alencar Pamphile, da Biotecnologia, que infelizmente foi uma das vítimas da Covid-19 na pandemia; do outro, Luiz Fernando Cótica, da Física. Movidos pela curiosidade e pela troca de experiências, os dois levantaram a pergunta que guiaria anos de estudo: por que não juntar um microrganismo com uma nanopartícula magnética?

Desse diálogo nasceu a pesquisa que ganhou forma no doutorado da professora Andressa Domingos Polli, hoje docente no Departamento de Biotecnologia, Genética e Biologia Celular da UEM. O trabalho resultou na criação de um nanobiocompósito capaz de absorver e remover poluentes da água, tecnologia que ficou conhecida como “fungo magnético”.

O projeto foi desenvolvido no Laboratório de Biotecnologia de Microrganismos, dedicado ao estudo de microrganismos endofíticos, isto é, fungos e bactérias que vivem dentro das plantas. Segundo a professora Andressa, o laboratório busca soluções voltadas à agricultura, ao meio ambiente e à descoberta de novos compostos com atividade biológica.

A motivação por trás do trabalho veio da preocupação com a contaminação das águas. Em diferentes partes do mundo, rios e lagos recebem toneladas de descartes todos os dias, e a água que chega às torneiras carrega o reflexo dessa poluição. Resíduos têxteis, pesticidas, medicamentos e uma infinidade de compostos químicos são despejados no ambiente, comprometendo não apenas os ecossistemas aquáticos, mas a saúde humana e a disponibilidade de água potável.

Com isso em mente, o ponto de partida da pesquisa foi cultivar o fungo endofítico Aspergillus flavus na presença de nanopartículas de magnetita (Fe₃O₄). O resultado surpreendeu, pois as partículas aderiram à superfície do microrganismo e também penetraram em suas células, sem interferir no crescimento ou em sua atividade biológica. Dessa forma, o fungo manteve sua função natural, mas passou a ser manipulado por um ímã.

Por mais que fungos já sejam usados em processos de biorremediação¹, sua combinação direta com nanopartículas que permitem uma recuperação simples e rápida é inovadora. A professora resume essa lógica afirmando que “a junção com a nanopartícula foi pensada para utilizar o microrganismo no tratamento da água e a nanopartícula para permitir a sua remoção”.

Como o nanobiocompósito funciona

O processo de limpeza ocorre pela capacidade do fungo de consumir ou transformar moléculas presentes na água contaminada. O primeiro teste foi feito com um corante preto reativo, amplamente usado na indústria têxtil e conhecido por sua alta estabilidade, o que o torna difícil de remover por métodos convencionais. Andressa explica que o microrganismo “consegue retirar essas moléculas da solução aquosa, removendo o corante”. Mesmo após incorporar as nanopartículas, o fungo mantém sua atividade biológica.

A magnetização facilita a etapa seguinte, permitindo recuperar o material sem que ele se disperse no ambiente. Como pontua a pesquisadora, “quando se coloca um agente biológico no ambiente, é necessário pensar na possibilidade de espalhamento e na recuperação desse organismo novamente”.

A escolha da linhagem também exigiu cuidado, já que o Aspergillus flavus pode produzir aflatoxinas², embora isso varie entre cepas. A utilizada pelo grupo era endofítica e apresentou segurança. “Em todos os testes químicos que fizemos, ela não produziu toxina”, afirma a professora. Os experimentos também mostraram que, após o tratamento, a toxicidade do corante foi reduzida.

Além de segura, essa cepa demonstrou características importantes para a biorremediação, como crescimento rápido, boa produção de enzimas e associação eficiente com as nanopartículas. Para a equipe, essa combinação representou um caminho promissor para limpar diferentes tipos de poluentes presentes na água.

Os resultados obtidos com o corante preto motivaram o grupo a avançar para outras substâncias. O laboratório passou a testar o nanobiocompósito em diferentes corantes, metais pesados e moléculas orgânicas complexas. Segundo Andressa, “os resultados têm se mostrado bastante positivos”, indicando que a tecnologia pode ser adaptada a diversos tipos de efluentes.

Com essas evidências consolidadas, o grupo obteve a patente da tecnologia, reconhecida não apenas pela eficiência, mas pela inovação representada pela associação inédita entre um microrganismo vivo e nanopartículas magnéticas. Agora, o foco é avançar para aplicações práticas. 

O trabalho segue em parceria com o Núcleo de Inovação Tecnológica (NIT-UEM), que busca empresas interessadas em colaborar no desenvolvimento de protótipos e na validação da tecnologia em ambientes reais. Por mais que já tenha sido testado e validado em escala laboratorial, o próximo passo exige investimentos mais altos.

O impacto da pesquisa

Para Andressa, o projeto tem grande valor pessoal e científico. “Para mim, essa pesquisa representa um orgulho, é o meu xodó”, afirma. Ela destaca que o trabalho reflete parceria, inovação e a força da ciência produzida na universidade pública. A concessão da patente reforça a relevância da pesquisa e incentiva novos estudantes a se interessarem pelo tema.

A pesquisadora acredita que a tecnologia pode inspirar outras ideias e abrir portas para avanços futuros. Ela ressalta que, mesmo que o fungo magnético não chegue diretamente ao mercado no curto prazo, o conhecimento gerado serve de base para novas soluções. “Espero que continue inspirando, incentivando e trazendo mais pessoas para a biotecnologia e para a inovação”, finaliza.

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Texto: Maria Eduarda de Souza Oliveira
Revisão de texto: Ana Paula Machado Velho
Arte: Camila Lozeckyi e Lucas Higashi
Supervisão de arte: Lucas Higashi
Edição Digital: Guilherme Nascimento

Glossário

1. Biorremediação: é um método de recuperação de áreas contaminadas que utiliza agentes biológicos, como microrganismos e plantas, para degradar ou neutralizar poluentes. ↩︎
2. Aflatoxinas: são toxinas produzidas por fungos (como o Aspergillus flavus) que contaminam alimentos como milho, amendoim e nozes, especialmente em climas quentes e úmidos. ↩︎

A pesquisa que mencionamos contribui para os seguintes ODS:

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