As microalgas convertem o CO₂ em produtos químicos básicos úteis
Obtenção de produtos químicos valiosos diretamente a partir do dióxido de carbono e da luz solar
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Os investigadores da Saxónia estão a desenvolver fábricas celulares biotecnológicas que não necessitam de terrenos agrícolas ou de matérias-primas fósseis. A Universidade de Tecnologia de Chemnitz, a Universidade de Leipzig e a Fraunhofer FEP estão a utilizar microalgas para produzir o importante produto químico de base glicolato a partir do dióxido de carbono e da luz solar - um bloco de construção para medicamentos, conservantes e polímeros que é atualmente produzido a partir de matérias-primas fósseis parcialmente tóxicas.

Cultura líquida de Chlamydomonas reinhardtii
© Fraunhofer FEP, Finn Hoyer
O projeto de cooperação interdisciplinar PhotoKon poderá dar um contributo significativo para a bioeconomia regional, produzindo produtos químicos valiosos diretamente a partir do CO₂ e da luz, contornando a necessidade de terras agrícolas escassas ou de recursos fósseis. Os investigadores utilizam a microalga Chlamydomonas reinhardtii, que estão a otimizar para uso industrial com novos métodos de mutação e rastreio baseado em IA.
Os três parceiros do projeto já fizeram progressos significativos e estão a trabalhar com abordagens inovadoras. O PhotoKon está a desenvolver a base científica para a utilização da radiação ionizante como um novo método para o cultivo orientado e a otimização de células fotossinteticamente activas.
A Fraunhofer FEP em Dresden desenvolveu um novo método de mutação baseado na radiação de electrões de baixa energia (< 300 keV). Simone Schopf, da Fraunhofer FEP, enfatiza: Simone Schopf, da Fraunhofer FEP, sublinha: "As experiências de dosimetria com dosímetros de película comerciais e os métodos internos de medição da dose permitem-nos controlar com precisão o efeito mutagénico."
A Universidade de Leipzig já demonstrou a viabilidade básica da produção fotocatalítica de glicolato e está a desenvolver um método inovador de rastreio baseado no pH. Este método utiliza indicadores de cor em placas de ágar, que mudam em resultado da excreção de glicolato pelas células das algas. Esta abordagem baseia-se na observação experimental de que a acumulação de glicolato no meio circundante se correlaciona com uma diminuição do pH.
A Universidade de Tecnologia de Chemnitz fez progressos significativos no rastreio de mutantes assistido por robótica, utilizando a análise de imagens baseada em IA. A equipa está a desenvolver rotinas de rastreio automatizadas que podem analisar de forma independente milhares de colónias de algas e identificar mutantes promissores.
"Esta abordagem interdisciplinar permite-nos utilizar especificamente a fotorrespiração natural das algas - normalmente um efeito secundário indesejado - para a produção de glicolato", explica o Prof. Severin Sasso da Universidade de Leipzig.
Tecnologia baseada em IA e controlo inteligente do processo
O rastreio e o isolamento de mutantes positivos são efectuados utilizando um processo de reconhecimento de imagem baseado em IA com abordagens de aprendizagem por transferência. Ao isolar fábricas de células promissoras, é possível investigar a base biológica do efeito da radiação ionizante nas células e implementar o escalonamento em bioprocessos técnicos.
"O nosso objetivo é obter um processo biologicamente e tecnologicamente melhorado, que será validado à escala laboratorial no novo Laboratório de Agricultura em Ambiente Controlado da Universidade de Tecnologia de Chemnitz", informa o Dr. Felix Krujatz. Através de uma tecnologia de controlo inteligente para a produção eficiente de glicolato à escala laboratorial, a tecnologia PhotoKon abre a porta à conversão sustentável e de base biológica de CO2 no produto químico de base.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.