Sob a superfície dos oceanos, onde a luz se difunde em tons azulados, algumas algas verdes desenvolveram uma habilidade extraordinária para sobreviver. Elas utilizam um pigmento especial capaz de protegê-las contra o excesso de radiação sem comprometer a fotossíntese. O achado, publicado na Cell Reports Physical Science por cientistas da Universidade Metropolitana de Osaka e da Universidade de Pádua, abre caminho para novas soluções tecnológicas inspiradas na natureza.
Sifoneína: o escudo invisível
As algas do gênero Codium fragile vivem em regiões costeiras expostas a altos níveis de luz solar, o que pode colocar em risco o processo de fotossíntese. Quando a clorofila absorve energia em excesso, entra em um estado instável que pode gerar moléculas de oxigênio altamente reativas e danosas.
É nesse ponto que entra a sifoneína, um carotenoide que atua como uma válvula de escape. Por meio de um processo chamado transferência de energia triplete-triplete (TTET), o pigmento captura a energia excedente da clorofila e a dissipa com segurança na forma de calor. Segundo a pesquisadora Ritsuko Fujii, trata-se de um dos carotenoides mais eficazes já descobertos.
O que a espinafre não consegue fazer
Para comprovar a eficácia da sifoneína, os cientistas compararam as algas marinhas com a espinafre, uma planta terrestre comum. Usando espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (EPR), observaram os estados energéticos das moléculas durante a fotossíntese.
Nos testes, a espinafre apresentou sinais persistentes de clorofila excitada, indicando risco de dano celular. Já nas algas, essas marcas desapareceram completamente, graças à presença da sifoneína. Localizada no complexo coletor de luz (LHCII), a molécula atua como um sofisticado mecanismo de fotoproteção, sem reduzir a eficiência da fotossíntese.
Além disso, as algas marinhas possuem outros carotenoides exclusivos, como a sifonaxantina, que ajudam a absorver a luz azul-esverdeada e aumentam a resistência ao excesso de radiação.
Um modelo para energia solar
O estudo mostra que a forma como as algas controlam a energia solar pode ser aplicada à engenharia de painéis fotovoltaicos. Hoje, os sistemas solares sofrem degradação quando expostos a altos níveis de radiação, reduzindo sua durabilidade. Reproduzir o mecanismo de proteção das algas permitiria criar tecnologias solares biomiméticas, capazes de se autorregular e prolongar a vida útil dos materiais.
O próximo passo da equipe de Osaka é desenvolver pigmentos sintéticos inspirados na sifoneína, utilizando simulações quânticas para replicar seu comportamento.
Natureza como engenheira
Para os cientistas, a descoberta não é apenas biológica, mas tecnológica. “Nosso objetivo é trazer a sofisticação da natureza para a engenharia”, explica Fujii. “A maneira como as algas lidam com a luz pode ser a chave para a próxima geração de energias limpas”.
