{"id":33582,"date":"2022-04-27T10:00:10","date_gmt":"2022-04-27T13:00:10","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fapeg.go.gov.br\/?p=33582"},"modified":"2022-04-27T09:53:11","modified_gmt":"2022-04-27T12:53:11","slug":"pesquisa-fomentada-pelo-governo-de-goias-e-apresentada-em-evento-internacional","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/goias.gov.br\/fapeg\/pesquisa-fomentada-pelo-governo-de-goias-e-apresentada-em-evento-internacional\/","title":{"rendered":"Pesquisa fomentada pelo Governo de Goi\u00e1s \u00e9 apresentada em evento internacional"},"content":{"rendered":"
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Professor Valter Carvalho-Silva, do Grupo de Qu\u00edmica Te\u00f3rica e Estrutural de An\u00e1polis (UEG)<\/em><\/figcaption><\/figure>\n

Utilizando uma abordagem h\u00edbrida experimental\/computacional, pesquisadores desenvolveram uma nova ferramenta web que aliada a c\u00e1lculos de modelagem molecular \u00e9 capaz de mitigar problemas ambientais provocados por contaminantes como pesticidas, compostos farmac\u00eauticos, produtos industriais e qu\u00edmicos provenientes das atividades humanas. A apresenta\u00e7\u00e3o dos resultados acontecer\u00e1 no dia 10 de maio, em Roma<\/em><\/p>\n

Helenice Ferreira, da Assessoria de Comunica\u00e7\u00e3o da Fapeg<\/strong><\/p>\n

\u00a0<\/em><\/p>\n

Pesquisa fomentada pelo Governo de Goi\u00e1s, por meio da Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de Goi\u00e1s (Fapeg) ser\u00e1 apresentada no pr\u00f3ximo dia 10, no Teatro di Villa Torlonia –<\/em> em Roma, durante um evento internacional. O workshop \u201cComplex Systems: from Physics to Biomedicine<\/em>\u201d, \u00e9 uma realiza\u00e7\u00e3o da Accademia Nazionale delle Scienze detta del XL<\/em> (Academia Nacional de Ci\u00eancias), em homenagem a Giorgio Parisi (que comp\u00f5e o trio de cientistas vencedores do Nobel de F\u00edsica de 2021).<\/p>\n

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Teatro di Villa Torlonia, em Roma, sede do evento<\/em><\/figcaption><\/figure>\n

O evento traz como proposta discutir sistemas complexos e a necessidade de novas abordagens que promovam a integra\u00e7\u00e3o das ci\u00eancias da vida a partir de abordagens experimentais e computacionais para uma melhor compreens\u00e3o da complexidade biol\u00f3gica e descoberta de novas formas para o enfrentamento dos urgentes desafios econ\u00f4micos e sociais mundiais.<\/p>\n

O professor Valter Henrique Carvalho Silva, da Universidade Estadual de Goi\u00e1s (UEG), foi convidado para apresentar os resultados de sua pesquisa \u201cDestina\u00e7\u00e3o Ambiental de Poluentes Emergentes em \u00c1guas Superficiais e Alternativas Sustent\u00e1veis de Mitiga\u00e7\u00e3o: Abordagem H\u00edbrida Experimental-Computacional\u201d, que recebe fomento da Fapeg por meio da Chamada P\u00fablica Colaborativa lan\u00e7ada em setembro de 2020 pela Fapeg e a Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de S\u00e3o Paulo (Fapesp).<\/p>\n

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No fluxograma, o passo a passo de como usar a plataforma para prever os par\u00e2metros cin\u00e9ticos necess\u00e1rios<\/em><\/figcaption><\/figure>\n

Um dos resultados da pesquisa foi o desenvolvimento de um aplicativo web gratuito e f\u00e1cil de usar ( http:\/\/www.pysirc.com.br\/<\/a> ), baseado em aprendizado de m\u00e1quina hol\u00edstico combinado com modelos de impress\u00f5es digitais moleculares que permitem a compila\u00e7\u00e3o de par\u00e2metros cin\u00e9ticos e a interpreta\u00e7\u00e3o mecan\u00edstica da oxida\u00e7\u00e3o de poluentes baseada em ataque radicalar em conson\u00e2ncia com os princ\u00edpios da Organiza\u00e7\u00e3o para Coopera\u00e7\u00e3o e Desenvolvimento Econ\u00f4mico (OCDE). Basta informar o formato SMILES ou N\u00famero CAS de uma mol\u00e9cula espec\u00edfica.<\/p>\n

A pesquisa<\/strong><\/p>\n

O projeto de pesquisa do professor Valter Carvalho-Silva busca otimizar processos qu\u00edmicos que permitam mitigar a a\u00e7\u00e3o de poluentes emergentes propondo alternativas vi\u00e1veis \u200b\u200b que incluem o uso de processos de oxida\u00e7\u00e3o baseados em radicais usando tanto abordagem experimental \u2013 atrav\u00e9s do m\u00e9todo de cin\u00e9tica de competi\u00e7\u00e3o \u2013 quanto protocolos te\u00f3ricos \u2013 formula\u00e7\u00f5es de cin\u00e9tica, de qu\u00edmica qu\u00e2ntica e c\u00e1lculos de aprendizado de m\u00e1quina<\/p>\n

Ainda na It\u00e1lia, o professor Valter tamb\u00e9m foi convidado para uma visita t\u00e9cnica \u00e0 Universidade de Per\u00fagia, na regi\u00e3o de Umbria, para, junto com o professor Vincenzo Aquilante, membro da Academia Nacional de Ci\u00eancias, desenvolver uma ferramenta de intelig\u00eancia artificial para processos de degrada\u00e7\u00e3o que dependa da temperatura e da estrutura molecular.<\/p>\n

O convite
\n<\/strong>
\n\"\"<\/a>O tema da apresenta\u00e7\u00e3o oral do professor no workshop ser\u00e1 Kinetics of environmental biocomplexity: experiments, quantum chemistry, transitivity theory and machine learning<\/em> (Cin\u00e9tica da biocomplexidade ambiental: experimentos, qu\u00edmica qu\u00e2ntica, teoria da transitividade e aprendizado de m\u00e1quina). O convite para participa\u00e7\u00e3o do professor Valter Carvalho-Silva foi mediado pelo professor Vincenzo Aquilanti (professor Emeritus do Departamento de Qu\u00edmica da Universidade de Per\u00fagia e membro da Academia Nacional de Ci\u00eancias da It\u00e1lia), colaborador do projeto e uma das maiores lideran\u00e7as em cin\u00e9tica de processos reativos do mundo. \u201cO professor Aquilanti tem sido um parceiro de longa data da UEG e tem dado contribui\u00e7\u00f5es significativas no desenvolvimento de t\u00f3picos avan\u00e7ados e tecnol\u00f3gicos de qu\u00edmica para a regi\u00e3o Centro-Oeste\u201d, destaca Valter Carvalho-Silva.<\/p>\n

Valter Carvalho-Silva comenta sobre a necessidade da constru\u00e7\u00e3o de modelos matem\u00e1ticos preditivos de forma integrada para encontrar solu\u00e7\u00f5es para os processos fisiol\u00f3gicos ou patol\u00f3gicos complexos. \u201cEstas abordagens devem ter suporte nos algoritmos de aprendizado de m\u00e1quina capazes de explicar a complexidade molecular organizada dos sistemas vivos\u201d, explica. Segundo ele, em sua pesquisa, algoritmos de aprendizado de m\u00e1quina foram implementados e todos os modelos forneceram alta qualidade de ajuste para degrada\u00e7\u00e3o baseada em radicais em ambientes aqu\u00e1ticos e atmosf\u00e9ricos. \u201cNossos modelos e interfaces podem estimular e expandir a aplica\u00e7\u00e3o e interpreta\u00e7\u00e3o de pesquisas cin\u00e9ticas sobre contaminantes em unidades de tratamento de \u00e1gua e ar baseadas em tecnologias oxidativas avan\u00e7adas\u201d, revela o pesquisador.<\/p>\n

O pesquisador chama a aten\u00e7\u00e3o para a import\u00e2ncia de fomento como este da Fapeg em pesquisas de base aliadas a demandas tecnol\u00f3gicas capazes de propiciar solu\u00e7\u00f5es para tratar problemas ambientais que podem afetar o setor produtivo de Goi\u00e1s, do Brasil e do mundo.\u00a0 \u201cMostra ainda para a comunidade internacional, a compet\u00eancia do Grupo de Qu\u00edmica Te\u00f3rica e Estrutural de An\u00e1polis (UEG) em lidar com problemas ambientais t\u00e3o complexos atrav\u00e9s de pesquisas no estado-da-arte\u201d, ressalta.<\/p>\n

Resultado da pesquisa<\/strong><\/p>\n

O pesquisador explica que a ferramenta web \u00e9 capaz de estimar a reatividade de processos ambientais, no caso, de poluentes org\u00e2nicos em ambientes aqu\u00e1ticos e atmosf\u00e9rico (pesticidas, f\u00e1rmacos, horm\u00f4nios, esteroides e outros) baseados em processos oxidativos. Segundo ele, este protocolo de intelig\u00eancia artificial com aplica\u00e7\u00e3o web promete se tornar uma ferramenta acess\u00edvel (considerando os custos de equipamentos atualmente utilizados) e de larga escala para ser usada, por exemplo, por pesquisadores, acad\u00eamicos e por pessoas que est\u00e3o diretamente ligadas \u00e0 tomada de decis\u00f5es em esta\u00e7\u00f5es de tratamento de \u00e1gua e esgoto.<\/p>\n

Pela ferramenta, a reatividade dos poluentes \u00e9 estimada e proporciona uma previs\u00e3o do grau de degrada\u00e7\u00e3o para um composto qu\u00edmico espec\u00edfico sem a necessidade de qualquer custo experimental ou de modelagem molecular. Uma previs\u00e3o que levaria meses de estudos poder\u00e1 ser feita com r\u00e1pidos clicks na nova plataforma computacional, a um baixo custo.<\/p>\n

O professor explica que sua pesquisa partiu da premissa de que, \u201cos Contaminantes de Interesse Emergente (CIE) ou Micropoluentes de Interesse Emergente como pesticidas e f\u00e1rmacos t\u00eam sido representantes significativos na contamina\u00e7\u00e3o de \u00e1guas e solos no Estado, uma vez que Goi\u00e1s \u00e9 um dos maiores consumidores de pesticidas e um dos maiores produtores de f\u00e1rmacos do Brasil\u201d. Em Goi\u00e1s localiza-se um dos principais polos industriais brasileiros, instalado em An\u00e1polis, com empresas nos setores farmac\u00eauticos, aliment\u00edcios, t\u00eaxteis, adubos e automobil\u00edstico \u2013 o Distrito Agroindustrial de An\u00e1polis (Daia). Goi\u00e1s tamb\u00e9m tem sua economia fortemente baseada na agropecu\u00e1ria e essa lideran\u00e7a impacta diretamente na depend\u00eancia crescente dos pesticidas. O passivo ambiental tamb\u00e9m pode ser amplificado pelo descarte indiscriminado de medicamentos em esgoto residencial por pessoas f\u00edsicas, farm\u00e1cias, hospitais e unidades de sa\u00fade.<\/p>\n

Para compreender e contornar este desafio, pesquisas ganham destaque com a intera\u00e7\u00e3o entre diferentes \u00e1reas das ci\u00eancias em busca do desenvolvimento de tecnologias capazes de minimizar a emiss\u00e3o e a a\u00e7\u00e3o desses compostos em ambientes aqu\u00e1ticos. A otimiza\u00e7\u00e3o de processos qu\u00edmicos que permitam a mitiga\u00e7\u00e3o de poluentes emergentes utilizando uma abordagem h\u00edbrida experimental-computacional foi proposta pelo pesquisador Valter Henrique Carvalho Silva em parceria com o pesquisador Ant\u00f4nio Carlos do Departamento de Engenharia Qu\u00edmica \u2012Escola Polit\u00e9cnica da Universidade de S\u00e3o Paulo (AdOx-CESQ\/PQI-EPUSP).<\/p>\n

A pesquisa, ent\u00e3o, prop\u00f4s avaliar a persist\u00eancia ambiental destes contaminantes emergentes no Estado de Goi\u00e1s; determinar mecanismos de degrada\u00e7\u00e3o em \u00e1guas superficiais goianas e caracterizar seus produtos; estudar processos sustent\u00e1veis para remo\u00e7\u00e3o desses poluentes antes do descarte no meio ambiente; e desenvolver novas ferramentas computacionais capazes de predizer o tempo de vida de um poluente emergente em corpos d\u2019\u00e1gua.<\/p>\n

Passo a passo da pesquisa<\/strong><\/p>\n

Valter Carvalho explica que em um primeiro estudo, atrav\u00e9s de uma abordagem de modelagem molecular e cin\u00e9tica te\u00f3rica avan\u00e7ada, foram avaliados os mecanismos, a cin\u00e9tica e a avalia\u00e7\u00e3o da toxicidade da degrada\u00e7\u00e3o do Picloram, um pesticida amplamente utilizado no mundo \u2013 iniciado por radicais OH indicando que: duas vias favor\u00e1veis de degrada\u00e7\u00e3o ocorrem pela adi\u00e7\u00e3o ao anel piridina. O Picloram e a maioria dos produtos de degrada\u00e7\u00e3o s\u00e3o considerados nocivos; entretanto, esses compostos podem sofrer fot\u00f3lise pela luz solar possibilitando rodas de degrada\u00e7\u00e3o que mitiguem a sua toxicidade. No entanto, explica ele, o m\u00e9todo cin\u00e9tico de competi\u00e7\u00e3o e a descri\u00e7\u00e3o atrav\u00e9s de m\u00e9todos de qu\u00edmica qu\u00e2ntica tornam a an\u00e1lise de degrada\u00e7\u00e3o um empreendimento herc\u00faleo, considerando os custos de equipamentos e os esfor\u00e7os computacionais dedicados. \u201cPara superar estes exigentes procedimentos, desenvolvemos, ent\u00e3o, este aplicativo web gratuito e f\u00e1cil de usar\u201d.<\/p>\n

Adicionalmente, ser\u00e3o apresentados durante o evento, os resultados preliminares de trabalhos em colabora\u00e7\u00e3o com o Laborat\u00f3rio de An\u00e1lise de \u00c1guas (LAnA) da Universidade Federal de Goi\u00e1s (UFG).\u00a0 O professor explica que, em um trabalho pr\u00e9vio, os profissionais da UFG identificaram tra\u00e7os de v\u00e1rios pesticidas em mananciais superficiais em 13 \u00e1reas no Estado de Goi\u00e1s decorrentes do uso e ocupa\u00e7\u00e3o do solo por comunidades rurais e tradicionais. Segundo ele, \u201co trabalho deles n\u00e3o consegue aferir o qu\u00e3o prejudicial estes compostos qu\u00edmicos podem ser para as comunidades. Neste sentido nossos protocolos pretendem estimar o tempo que estes pesticidas ficam dispon\u00edveis na biota aqu\u00e1tica, e o n\u00edvel de toxicidade dos pesticidas e dos subprodutos gerados a partir dos processos de degrada\u00e7\u00e3o natural. Utilizando nossas interfaces de intelig\u00eancia artificial com modelagem molecular, tais an\u00e1lises tornam-se r\u00e1pidas e acuradas, auxiliando na otimiza\u00e7\u00e3o dos protocolos para sua utiliza\u00e7\u00e3o de forma segura ou na tomada de decis\u00e3o de quais pesticidas s\u00e3o seguros para utiliza\u00e7\u00e3o pelas comunidades rurais e tradicionais\u201d.<\/p>\n

Chamada Fapeg\/Fapesp<\/strong><\/p>\n

O projeto de pesquisa foi selecionado na Chamada P\u00fablica Colaborativa lan\u00e7ada em setembro do ano passado pela Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de S\u00e3o Paulo (Fapesp) e a Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de Goi\u00e1s (Fapeg). A chamada tem como objetivo fomentar o desenvolvimento de parcerias cient\u00edficas e o fortalecimento de redes de pesquisa colaborativa envolvendo os dois estados. A pesquisa estabelece parceria entre o grupo de Qu\u00edmica Te\u00f3rica e Estrutural (QTEA) da UEG, Modelagem Molecular, sob a coordena\u00e7\u00e3o do professor Valter Carvalho-Silva, e o grupo de Pesquisa em Processos Oxidativos Avan\u00e7ados (AdOx) da Escola Polit\u00e9cnica da Universidade de S\u00e3o Paulo, T\u00e9cnicas Experimentais de Degrada\u00e7\u00e3o de Micropoluentes, sob a coordena\u00e7\u00e3o do professor Ant\u00f4nio Carlos Teixeira.<\/p>\n

O pesquisador \u00e9 vinculado aos cursos de F\u00edsica e Qu\u00edmica Industrial da UEG; faz parte do programa de mestrado em Ci\u00eancias Moleculares da UEG e do programa de doutorado em Qu\u00edmica da UnB. Ministra as disciplinas Qu\u00edmica Geral, F\u00edsico-Qu\u00edmica Experimental, Qu\u00edmica Qu\u00e2ntica, Escrita Cient\u00edfica de Alto Impacto, Cin\u00e9tica e Din\u00e2mica de Rea\u00e7\u00f5es Qu\u00edmicas e M\u00e9todos Computacionais de Modelagem Molecular.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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