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Cientistas descobrem bactéria que pode transformar urânio

O urânio é um metal pesado e radioativo que normalmente permanece retido no interior de minerais presentes no solo. Entretanto, atividades como a mineração e...

Redação
08/13/2026

O urânio é um metal pesado e radioativo que normalmente permanece retido no interior de minerais presentes no solo. Entretanto, atividades como a mineração e determinados processos ambientais podem alterar sua forma química e fazer com que ele passe a se dissolver na água. Quando isso acontece, o urânio se torna mais móvel, podendo se espalhar pelo ambiente e representar um problema devido à sua toxicidade e radioatividade.

Pesquisadores do Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), em colaboração com a Wismut GmbH e cientistas da Universidade de Granada, demonstraram pela primeira vez que determinadas bactérias podem transformar o urânio dissolvido na água em um composto químico estável quando o glicerol está disponível como fonte de alimento.

Durante esse processo, o urânio assume um estado químico que anteriormente era considerado apenas temporário e instável. A descoberta pode contribuir futuramente para pesquisas sobre o uso de microrganismos na recuperação de ambientes contaminados por urânio.

Bactérias presentes no solo e na água desempenham funções essenciais nos ecossistemas, e algumas espécies possuem a capacidade de transformar ou utilizar metabolicamente substâncias que podem ser prejudiciais aos seres humanos e a outros organismos. Segundo os pesquisadores, existem bactérias capazes de utilizar o urânio, apesar de sua toxicidade, em determinados processos metabólicos. Investigações anteriores do grupo já haviam demonstrado que algumas dessas bactérias conseguem utilizar urânio dissolvido na água quando têm acesso ao glicerol como fonte de alimento.

O glicerol é uma substância simples que faz parte da composição das gorduras de origem vegetal e animal. Ele também pode surgir naturalmente em determinados processos biológicos, como durante a decomposição da madeira por fungos. Neste estudo, os pesquisadores queriam descobrir com que eficiência as bactérias conseguiam retirar o urânio da água e, principalmente, qual forma química de urânio era produzida durante a atividade dos microrganismos.

Para realizar os experimentos, a equipe coletou água de uma mina de urânio inundada localizada nas Montanhas de Minério, região histórica de mineração que pertence à Wismut GmbH. No laboratório, os pesquisadores adicionaram uma quantidade controlada de glicerol às amostras e mantiveram os recipientes em condições sem oxigênio. A escolha dessas condições teve o objetivo de reproduzir, tanto quanto possível, o ambiente encontrado no interior da mina, onde, a cerca de 2.000 metros de profundidade, normalmente há pouco ou nenhum oxigênio disponível.

Com condições adequadas para o crescimento bacteriano, os microrganismos presentes na água começaram a utilizar o glicerol como fonte de alimento. À medida que o processo avançava, a quantidade de urânio que permanecia dissolvida na água diminuiu drasticamente. Depois de 130 dias, apenas cerca de 5% do urânio que originalmente estava dissolvido continuava presente na água das amostras. Os pesquisadores suspeitaram que o elemento tivesse sido incorporado ou acumulado nas paredes celulares das bactérias, um tipo de processo de acumulação que já havia sido descrito em estudos anteriores.

As análises posteriores confirmaram essa hipótese: o urânio realmente havia se acumulado nas paredes celulares dos microrganismos. A descoberta levou os pesquisadores a uma segunda pergunta fundamental: qual era exatamente a forma química assumida pelo urânio depois de ser incorporado à biomassa bacteriana?

Para responder a essa questão, a equipe utilizou técnicas avançadas de microscopia e espectroscopia, capazes de investigar não apenas onde o urânio estava localizado, mas também como seus átomos estavam quimicamente organizados. Parte dos experimentos foi realizada na linha de luz Rossendorf, operada pelo HZDR no European Synchrotron Radiation Facility, em Grenoble, na França, complementada por análises realizadas na Universidade de Granada.

Os cientistas examinaram as membranas bacterianas para determinar o estado químico do urânio presente nelas. Na química, a valência é uma forma de descrever a capacidade de um átomo de estabelecer ligações com outros átomos em determinados compostos. O urânio normalmente aparece em estados de valência 4 ou 6. O estado de valência 5 também existe, mas é considerado raro e, em determinadas condições, pode ser apenas temporário.

Foi justamente esse resultado que surpreendeu os pesquisadores. Uma proporção excepcionalmente elevada do urânio encontrado na biomassa analisada estava na forma pentavalente, ou seja, apresentava estado de valência 5. Até então, essa forma de urânio era geralmente associada a um estado de oxidação instável e de curta duração. A experiência, portanto, indicou que as bactérias estavam participando de um processo capaz de produzir ou estabilizar uma forma de urânio que normalmente não permanece facilmente nesse estado.

A investigação revelou ainda que o urânio pentavalente havia se combinado com ferro e oxigênio, formando o composto FeU(V)O4. Por ser uma substância relativamente nova na literatura científica, esse composto ainda não possui um nome específico consolidado. Ele havia sido identificado pela primeira vez em um estudo realizado em 2020, que analisou amostras de solo de regiões da Croácia contaminadas por munições contendo urânio.

Naquele estudo anterior, os pesquisadores observaram algo igualmente intrigante: mesmo exposto ao oxigênio atmosférico, o FeU(V)O4 havia permanecido estável por mais de 25 anos. Entretanto, ainda não se sabia como esse composto se formava naturalmente nem se os microrganismos desempenhavam algum papel nesse processo. Os novos experimentos oferecem uma possível peça importante para preencher essa lacuna.

Outro resultado inesperado apareceu quando os pesquisadores expuseram ao oxigênio a biomassa bacteriana que havia sido previamente seca. Em vez de observar uma diminuição na quantidade de FeU(V)O4, eles constataram que a quantidade do composto aumentou. Isso sugere que a substância não apenas pode permanecer estável na presença de oxigênio, mas que determinadas condições de exposição podem favorecer sua formação.

Essa característica é particularmente interessante do ponto de vista ambiental porque o urânio dissolvido na água pode se deslocar com relativa facilidade através do ambiente. Já quando ele é convertido em uma forma química mais estável e menos móvel, tende a permanecer retido no material sólido em vez de continuar sendo transportado pela água. Assim, a atividade bacteriana pode representar um mecanismo natural capaz de transformar uma forma móvel de urânio em uma forma muito menos propensa a se espalhar.

Os pesquisadores ressaltam, porém, que ainda é cedo para concluir que esse processo possa ser aplicado diretamente na limpeza de áreas contaminadas. O estudo demonstrou que bactérias alimentadas com glicerol podem transformar urânio dissolvido em água em um composto estável, mas ainda é necessário compreender com precisão todos os mecanismos envolvidos e verificar em que condições esse fenômeno poderia funcionar de maneira eficiente fora do laboratório.

As próximas pesquisas deverão investigar mais detalhadamente as bactérias capazes de se ligar ao urânio e os processos bioquímicos e geoquímicos responsáveis por essa transformação. Compreender como os microrganismos interagem com o elemento, quais condições favorecem a formação do FeU(V)O4 e por quanto tempo o composto permanece estável poderá ajudar os cientistas a determinar se esse mecanismo pode algum dia ser incorporado a estratégias de remediação ambiental.

Se os resultados forem confirmados e o processo puder ser controlado em condições reais, a descoberta poderá abrir uma possibilidade interessante para o tratamento de ambientes contaminados: em vez de simplesmente tentar retirar todo o urânio de uma área, seria possível explorar processos biológicos para convertê-lo em uma forma química mais estável e menos móvel, reduzindo sua capacidade de se espalhar pela água e pelo ambiente. Por enquanto, contudo, essa possibilidade permanece como uma perspectiva de pesquisa que ainda precisa ser estudada e testada em maior profundidade.

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