Avaliação do potencial fotobioeletrocatálise da Pseudomonas sp.

• Processo: 25/14787-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2026
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Metabolismo e Bioenergética
• Pesquisador responsável: María Eugenia Guazzaroni
• Beneficiário: Marina Priolo Grejo
• Supervisor: Matteo Grattieri
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Università degli Studi di Bari - Aldo Moro, Itália
• Vinculado à bolsa: 24/16367-5 - Obtenção sustentável de compostos de valor agregado derivados da via do ácido glioxílico por Pseudomonas spp. em sistemas bioeletroquímicos, BP.MS
• Assunto(s): Pseudomonas Bioeletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: photobioelectrocatalysis | photosensitivity | pigment | Pseudomonas | Bioeletroquímica

Resumo

O principal objetivo deste projeto é investigar o potencial fotobioeletrocatálise para conversão de energia da cepa selvagem Pseudomonas sp. Bja5, isolada de uma amostra de solo na região de Ribeirão Preto, com foco na caracterização de seus pigmentos naturais e aplicação em sistemas eletroquímicos bio-híbridos. Aqui, propõe-se que os pigmentos produzidos pela Bja5, incluindo compostos vermelhos potencialmente relacionados à prodigiosina e pigmentos verdes com estrutura fenazina, possuam propriedades eletroativas e fotossensíveis que os tornariam adequados para aplicações em sistemas de fotoeletrocatálise. A relevância deste estudo é justificada pelo crescente interesse global em tecnologias sustentáveis de geração de energia limpa, especialmente aquelas que utilizam microrganismos integrados a eletrodos condutores. Assim, o principal objetivo desta proposta é desenvolver e padronizar metodologias para a criação e análise de sistemas bio-híbridos compostos por Pseudomonas sp. e pigmento vermelho sintético, com foco particular na preparação de eletrodos bio-híbridos e análise eletroquímica sob iluminação. A realização deste projeto no laboratório do Prof. Matteo Grattieri, Ph.D. (Universidade de Bari), um renomado especialista na área, fornecerá o treinamento técnico necessário para o avanço desta linha de pesquisa. A preparação dos eletrodos utilizará uma abordagem sustentável e biocompatível de um único recipiente, inspirada no bisso do mexilhão, que permite a adesão eficiente de células bacterianas a múltiplas superfícies em condições úmidas. Essa estratégia envolverá a formação de uma matriz redox de polidopamina (PDA) por polimerização aeróbica inicial, seguida por polimerização eletroquímica na superfície do eletrodo. Esse método foi desenvolvido no laboratório do Dr. Grattieri e aplicado com diferentes organismos intactos (ou seja, bactérias fotossintéticas, células de levedura) para sua imobilização nas superfícies dos eletrodos. O projeto explorará a possibilidade de obter a captura estável de células de P. putida KT2440 sem comprometer sua viabilidade, facilitando a coleta de elétrons fotoinduzidos e a montagem de sistemas bio-híbridos funcionais. Após o domínio da técnica com P. putida KT2440, a metodologia será aplicada à cepa Pseudomonas sp. Bja5 para avaliar sua capacidade de transferência extracelular de elétrons mediada por pigmentos naturais, em comparação com pigmentos sintéticos. Ao final do projeto, espera-se validar o uso de Bja5 em sistemas de geração de energia por fotobioeletrocatálise e transferir o conhecimento técnico adquirido para os laboratórios MetaGenLab e LABIORE - USP/Ribeirão Preto.