Romana Santos
Romana Santos
Professora Auxiliar da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa e Investigadora no MARE – Centro de Ciências do Mar e do Ambiente, Polo FCUL

O mar, largamente inexplorado está cheio de boas ideias, e há cada vez mais cientistas e empresas a apostar na inovação inspirada em organismos marinhos. A pele dos tubarões é um dos casos mais conhecidos. A microestrutura das suas escamas confere à sua pele duas propriedades muito interessantes: reduz o atrito com a água e impede a bioincrustação (a adesão de bactérias, microalgas e pequenos invertebrados), que em conjunto tornam o tubarão mais hidrodinâmico.

O mar é uma grande loja de ideias inovadoras

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Sem qualquer sombra de dúvida que a Natureza é o maior laboratório de que dispomos, e o mar a fonte menos explorada de novos produtos inovadores. Com 3,8 mil milhões de anos de Investigação & Desenvolvimento, a Natureza e os seus seres vivos, possuem estratégias altamente adaptadas, otimizadas e sustentáveis. É para este catálogo de “boas ideias”, que devemos olhar quando queremos desenvolver um novo produto, para dar resposta a uma qualquer necessidade do ser humano, porque muito provavelmente a melhor solução já foi inventada e está disponível na loja de inovação da mãe Natureza.

Ideias geniais, mas não originais…

Habituámo-nos a olhar para a Natureza como fonte de matérias-primas, mas copiar as suas estratégias e moléculas pode gerar muito mais valor. Todos conhecemos o Velcro®, tão útil nos ténis das crianças por exemplo, mas talvez poucos saibam que se trata de uma cópia de uma estratégia de dispersão de uma semente. De facto, o Velcro® se observado à lupa, não é mais do que um conjunto de ganchos que se prendem a um emaranhado de fios, da mesma forma que os ganchos de uma semente se prendem ao pelo dos animais que a levam para bem longe da planta que lhe deu origem. 

Outro exemplo de inovação inspirada na natureza são os gelados “light”. Neste caso não foi copiada uma estratégia, mas sim uma molécula que se revelou muito útil para resolver um problema recente. Cortar nas calorias, implica reduzir a gordura e o açúcar dos gelados, o que faz aumentar a formação de cristais de gelo e diminuir a sua cremosidade.

E se a solução para este problema estiver no Ártico? Os peixes que vivem em águas geladas tem de ter estratégias para impedir que os seus fluídos corporais, como o sangue, congelem.

Os cientistas descobriram que tem proteínas anticongelantes que alteram a forma dos cristais de gelo, bastando adicionar pequenas quantidades destas moléculas para obter o efeito pretendido nos gelados. No entanto, extrair estas moléculas diretamente dos peixes não é ambientalmente, nem economicamente viável, sendo, portanto, produzidas através de um processo de fermentação recorrendo a seres mais simples como as leveduras, já utilizadas na indústria alimentar para produzir aromatizantes, vitaminas ou enzimas.

Fonte inesgotável de inspiração

O mar, largamente inexplorado está cheio de boas ideias, e há cada vez mais cientistas e empresas a apostar na inovação inspirada em organismos marinhos. A pele dos tubarões é um dos casos mais conhecidos. A microestrutura das suas escamas confere à sua pele duas propriedades muito interessantes: reduz o atrito com a água e impede a bioincrustação (a adesão de bactérias, microalgas e pequenos invertebrados), que em conjunto tornam o tubarão mais hidrodinâmico.

O estudo e replicação desta microestrutura levou ao desenvolvimento de uma tinta que poderá ser aplicada em barcos, eólicas e aviões para reduzir o atrito com o ar e com a água, tornando-os mais eficientes, e também à criação de revestimentos antibacterianos para hospitais, contribuindo para a redução das infeções hospitalares. 

Outro problema muito atual nas nossas sociedades modernas é a urgência em reduzir as emissões de dióxido de carbono (CO2) para a atmosfera, de forma a diminuir o efeito de estufa e o aquecimento global. A forma como os corais capturam CO2 e o transformam em carbonato de cálcio, inspirou um novo tipo de cimento “verde” que em vez de produzir CO2 durante a sua fabricação, captura-o, gerando valor e contribuindo para uma construção civil mais sustentável. 

O mar e as defesas para a saúde

O mar é também uma grande farmácia, repleta de moléculas com propriedades surpreendentes. Através de processos biotecnológicos, é possível produzir estas moléculas em grandes quantidades e torná-las disponíveis para os seres humanos. Desde medicamentos contra a dor crónica (Prialt ®; com origem num búzio), a antivirais (Remdesivir ®; com origem numa esponja) ou anticancerígenos (Yondelis ®; com origem numa ascídea). Muitos destes animais são bentónicos (vida fixa) ou com fraca mobilidade, razão pela qual, desenvolveram moléculas que funcionam como “armas químicas” para se defenderem dos predadores. 

A indústria dos cosméticos também recorre frequentemente ao mar, quer para obter colagénio ou moléculas antioxidantes para incorporar nos cremes antienvelhecimento. Existem também empresas que extraem colagénio para fins biomédicos a partir de medusas, dando prioridade a espécies que são geralmente responsáveis por “blooms”, que podem ser prejudiciais ao sector das pescas, aquacultura e do turismo. 

No polo da FCUL do MARE – Centro de Ciências do Mar e do Ambiente, o grupo de Bioadesão e Biomimetismo, está a desenvolver um novo adesivo inspirado em ouriços do mar. Estes animais, tais como muitos outros que vivem na zona entre marés (exemplo: mexilhões, lapas, esponjas, estrelas-do-mar), produzem colas biológicas, para se fixarem e moverem, sem serem arrastados pelas ondas. Estes bioadesivos, tem a particularidade de funcionarem na presença de água e sais, tornando estas moléculas (proteínas e glícidos) interessantes para aplicações biomédicas que necessitam de obter uma boa adesão na presença de fluídos biológicos (exemplos: adesivos cirúrgicos ou revestimentos que promovam a cultura de células e tecidos em laboratório).

Temos de mudar o paradigma e olhar para o mar menos como fonte de recursos e mais como fonte de aprendizagem e ideias inovadoras.

Créditos foto dos ouriços do mar: Grupo de Bioadesão e Biomimetismo do MARE

Referências

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