Nova tecnologia monitoriza microrganismos aquáticos

Nova tecnologia monitoriza microrganismos aquáticos

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As mudanças climáticas e o escoamento de nutrientes e poluentes afetam grandemente o equilíbrio das comunidades microbianas naturais e comprometem a saúde dos ecossistemas, entre eles, os ecossistemas aquáticos.

Investigadores do Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental da Universidade do Porto (CIIMAR-UP) e do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores, Tecnologia e Ciência (INESC TEC), desenvolveram uma tecnologia que permite monitorizar, recolher e preservar o material genético dos microrganismos aquáticos de forma quase imediata, publicada na revista científica PLOS ONE.

O objetivo desta tecnologia passa pela utilização destas amostras biológicas em estudos aprofundados sobre a diversidade e composição das comunidades planctónicas através da utilização de novas tecnologias de análise do seu material genético.

“As comunidades microbianas planctónicas têm um papel central na resposta às alterações climáticas e aos impactos antropogénicos, com implicações diretas na qualidade da água, regulação das pescas e gestão das massas de água. Neste contexto, é essencial concentrar esforços na investigação que culmine no desenvolvimento de novas tecnologias de monitorização autónoma da dinâmica das comunidades microbianas planctónicas”, explica a investigadora do CIIMAR e líder deste estudo, Catarina Magalhães.

As comunidades microbianas planctónicas são fundamentais para vários processos naturais dos ecossistemas aquáticos, incluindo o controlo da disponibilidade de nutrientes e a degradação e reciclagem de contaminantes orgânicos e inorgânicos de origem antropogénica. No entanto, os efeitos das alterações climáticas e o escoamento de nutrientes e poluentes podem promover a ocorrência de patogénicos ou produtores de toxinas microbianas. Estes fatores afetam o equilíbrio das comunidades microbianas naturais e comprometem todo o estado do ecossistema. Neste contexto, a melhoria da monitorização do plâncton microbiano é essencial para compreender como estas comunidades respondem às mudanças ambientais relacionadas com os efeitos das alterações climáticas ou com o escoamento de nutrientes e poluentes.

Até ao momento, a recolha deste tipo de amostras implica procedimentos de amostragem dispendiosos e morosos, o que limitava a frequência com que a colheita de amostras e a recolha de dados poderá ser feita e promove a deterioração da amostra, aumentando assim o risco de contaminação potencial devido ao tempo de armazenamento. O biosampler desenvolvido pelos biólogos do CIIMAR-UP e os engenheiros do INESC TEC é autónomo e irá ser capaz de melhorar a resolução temporal e espacial da monitorização biológica em diferentes ambientes aquáticos.

Alfredo Martins, investigador do Centro de Robótica e Sistemas Autónomos do INESC TEC, docente no ISEP e também responsável pelo estudo, aponta as vantagens do biosampler autónomo desenvolvido no estudo: “Acreditamos que o sucesso no desenvolvimento deste protótipo de amostragem autónoma dos microbiomas aquáticos, fruto de uma colaboração multidisciplinar entre o INESC-TEC e o CIIMAR, irá solucionar múltiplas limitações associadas à colheita manual e deste modo impulsionar a monitorização biológica a uma escala temporal e espacial alargada diminuindo os custos e aumentando a sua eficiência.”

Outra das principais vantagens do biosampler desenvolvido é minimizar os artefactos associados ao manuseamento da amostra, maximizando as condições estéreis e possibilitando a preservação quase imediata do material genético das amostras biológicas. Além disso, ao integrar o biosampler em diferentes sistemas fixos ou móveis de observação aquática, será possível aumentar substancialmente a capacidade de monitorização biológica através de estudos em larga escala temporal sobre a diversidade e funções das comunidades microbianas.

Este protótipo foi desenvolvido e validado no âmbito dos Projetos MarinEye, Coral e MarRisk.

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