As tintas anti-incrustantes (AI) usadas para prevenir a bioincrustacão em superfícies subaquáticas libertam continuamente cobre e outros biocidas para os oceanos. Assim, a indústria marítima enfrenta rígidas regulamentações ambientais que restringem o uso de revestimentos que libertam biocidas. Tintas AI que libertam substâncias tóxicas nos oceanos não podem fazer parte de um futuro sustentável. A Comissão Europeia tem pressionado os Estados membros para encontrarem rapidamente alternativas aos revestimentos à base de cobre e investindo em sistemas mais benignos. Num projeto anterior da IR, financiado pela FCT, anti-incrustantes inspirados na natureza (NIAFs) foram sintetizados e alguns foram imobilizados quimicamente em tintas marítimas comerciais.

Estes NIAFs não perderam a bioatividade após a imobilização química e por isso poderão dar origem a novos revestimentos bioativos não tóxicos capazes de prevenir a bio-incrustação com libertação mínima do composto bioativo no ambiente aquático. Estes resultados motivam a IR a continuar a explorar as NIAFs coma uma alternativa viável às tintas AI atuais. Uma equipa multidisciplinar foi reunida neste projeto para agir sinergicamente de forma a consolidar, fortalecer e aumentar a competitividade internacional destes produtos potencialmente ecológicos. Para atingir este objetivo, os procedimentos sintéticos serão otimizados para reduzir significativamente a pegada ambiental e os materiais de partida serão extraídos dos resíduos da uva com metodologias verdes desenvolvidas pelo consultor produzindo uma alternativa sustentável para a indústria. Para avaliar a persistência dos NIAFs e, consequentemente, o risco de efeitos adversos a longo prazo para os ecossistemas, será determinado o tempo de semi-vida por hidrólise, fotólise e biodegradação pela nova equipa de Químicos Ambientais e Microbiologistas, bem como serão identificados os principais produtos de transformação (PTs) por cromatografia liquida associada a espectrometria de massa de alta resolução – LC-HRMS/ MS. Seguidamente serão feitos estudos de bioacumulação para avaliar a biomagnificação através da cadeia alimentar. Vai ser desenvolvido um método inovador para avaliar a lipofilicidade, baseado em modelos de lipossomas (logKlipw) desenhados para imitar o ambiente marinho, que no futuro poderá ser usado para avaliar de forma mais precisa a bioacumulação de poluentes emergentes no ambiente marinho. Através de uma colaboração internacional com a Universidade de Buffalo, nos Estados Unidos, serão também realizados estudos bioacumulativos in vivo com o peixe Emerald shiner com organismo modelo. Ecotoxicologistas e Biólogos vão avaliar a segurança dos NIAFs na saúde humana e ambiental. 0 biocida SeaNine211, premiado com o “Green Chemistry Challenge Award” pela sua segurança ambiental coma agente Al, foi descoberto mais tarde ter efeitos desreguladores endócrinos. Para evitar que esta situação se repita, bioensaios ecotoxicológicos padronizados com uma variedade de animais aquáticos vão ser combinados com ensaios in silico e in vitro para testar a afinidade para uma vasta coleção de recetores nucleares de diferentes metazoários. Para que esta tecnologia possa ser aceite pelas entidades reguladoras, com regras cada vez mais exigentes, será também necessário estudar o mecanismo de ação subjacente à atividade AI. Para tal, serão elucidados os alvos moleculares por proteómica, com uma colaboração internacional com a Universidade de Linkoping. Químicos Orgânicos e Farmacêuticos farão a síntese dos principais produtos de transformação (PTs) identificados nos estudos de degradação. Em alguns casos, os PTs poderão ser mais tóxicos que o composto original e a falta de informação sobre a sua toxicidade representam uma lacuna na avaliação do risco global para os ecossistemas aquáticos. A síntese dos principais PTs identificados permitirá testá-los e mitigar assim o risco de se desenvolverem compostos pseudo-persistentes. Apenas estudando os efeitos de ambos, NIAFs e PTs, no meio ambiente, será possível garantir produtos que não tenham impacto nas espécies não-alvo e no ecossistema como um todo. A síntese dos PTs é também uma oportunidade para se descobrirem novas moléculas AI pelo que também serão rastreados quanto a atividade AI. Se um dos NIAFs ou PTs mostrar alguma toxicidade ou potencial para persistir no ambiente, a equipa de Farmacéuticos e Químicos Medicinais procederá à otimização desse NIAF par modificação molecular, aplicando os princípios da química medicinal usados no design e desenvolvimento de fármacos. Com esta abordagem, é altamente provável que seja encontrada uma molécula com o equilíbrio necessário entre síntese sustentável, baixa toxicidade e bioacumulação. Se este projeto for recomendado para financiamento, vai ser possível fazer a proteção nacional e extensão internacional via PCT que permitirá a valorização económica e a comercialização destes produtos.