Bioquímica, cores e aplicações da
bioluminescência de coleópteros

Palestrante: Etelvino Bechara

O vagalume sente inveja da luz de uma estrela, que sonha em ser a lua, que tem ciúme do sol, que reclama de tanta luz e calor e revela o desejo de ser um simples vagalume. Versos de Machado de Assis no poema “Círculo vicioso” e uma história de 25 anos de pesquisa com vagalumes no Parque das Emas, em Goiás, deram o tom da palestra do químico Etelvino Bechara, pesquisador referência no Brasil na área de luminescência.

Ele se disse entusiasmado com a iniciativa do Musa, um museu vivo, instalado dentro da floresta de modo a permitir a interação com o visitante. “Nossa experiência com os museus ao redor do mundo é de museus estáticos, animais empalhados”, justificou. E pediu aos pesquisadores do Musa que busquem mais dados sobre o Pyrearinus fragilis, espécie de vagalume que ocorre na Amazônia, ainda pouco estudado.

Bechara é pós-doutor pela Johns Hopkins University e Harvard University. Atualmente, é professor da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) e coordenador do Departamento de Química da Universidade de São Paulo (USP). Durante mais de uma hora, o cientista falou sobre bioluminescência e quimioluminescência e suas possíveis aplicações tecnológicas. Durante sua exposição, traçou um rápido panorama sobras as pesquisas na área, que têm como denominador comum o oxigênio, presente na “combustão” que transforma química em luz no caso dos insetos. Os estudos incluem as moléculas que reagem com o oxigênio, com destaque para os radicais livres e a oxidez de metais pesados.

O pesquisador explicou detalhadamente como se processa a reação química que permite ao vagalume emitir luz fria de alto rendimento. “Uma lâmpada elétrica tem rendimento de 35%, pois a maior parte da energia é dissipada em forma de calor. A luz do vagalume, por ser fria, tem rendimento de cerca de 80%”, explicou. Durante a fase de larva, explicou, o vagalume emite luz para atrair as presas. Quando adulto, a luz tem função de atração de parceiros sexuais.

Ele citou como exemplo o caso do cupinzeiros do Parque das Emas, uma das quatro mais famosas ocorrências de bioluminescência no mundo. As demais estão na Nova Zelândia, num complexo de cavernas famoso pela ocorrência de glow worms, pequenos insetos que vivem nas paredes e nos tetos das cavernas, onde brilham como minúsculas lâmpadas. O fenômeno também ocorre com os peixes luminosos no Mar Vermelho. E na baía fosforescente, em Porto Rico, que conta com micro-organismos bioluminescentes que brilham na água.

Aplicações

Esse processo químico levou Bechara e cientistas do mundo inteiro a pesquisar as possíveis aplicações tecnológicas da quimioluminescência e bioluminescência. “Análises químicas: dosagem de metabólicos e enzimas que possam ser acoplados ao gasto ou produção de ATP. Análises microbiológicas: monitoração de contaminação microbiana de alimentos, medicamentos, água tratada e amostras hospitalares”, citou.

Na biotecnologia, prosseguiu Bechara, o uso do gene da luciferase — enzima integrante do  processo da bioluminescência — como gene-repórter em bactérias transformadas pela produção de proteínas, enzimas e hormônios.

O processo pode ou já está sendo utilizado como parâmetro para monitoração de fitoplânctons e zooplânctons, pesquisas espaciais e na química forense, com o luminol, substância utilizada para detectar a presença de resíduos de sangue em investigações criminais.

A luciferina pode servir de modelo para a fabricação de novos remédios contra o envelhecimento, explicou Bechara. Essas drogas atuariam no combate aos radicais livres, espécie de sobra do oxigênio utilizado na respiração e que é nociva aos seres vivos. Os cientistas descobriram isso ao perceber que o vagalume, ao emitir seus lampejos, elimina todas as sobras de oxigênio de sua respiração. O desafio é imitar a estrutura da luciferina para tentar chegar a uma nova droga antioxidante.

Por último, Bechara explicou como a libélula virou inimiga número 1 da indústria automobilística. Os ovos do inseto produzem um ácido forte, que em contato com a lataria é capaz de corroer a camada protetora da pintura. Em 2000, junto com outro pesquisador, Cassius Vinicius Stevani, Bechara realizou estudo que comprovou que as libélulas voam em direção aos carros, atraídas pela luz refletida na superfície – lisa e brilhante como a água onde costumam pôr os ovos. Três ou quatro horas depois, aparecem manchas opacas mais ou menos circulares com cerca de 5 milímetros de diâmetro. E de nada adianta lavar ou polir o carro. Os ovos produzem ácido cisteico, capaz de danificar a resina de forma ainda mais intensa do que o ácido sulfúrico.