Anidrase carbônica é uma enzima presente em todos os organismos que fazem parte da árvore evolutiva, contém zinco e catalisa a hidratação reversível do CO₂ em bicarbonato

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A anidrase carbônica é uma enzima que transporta o dióxido de carbono para que ele seja exalado, uma importante função para o corpo humano. Ela ocorre naturalmente e pode acelerar uma reação na qual o dióxido de carbono e a água se transformarão em bicarbonato.

Segundo estudo, a anidrase carbônica foi descoberta em eritrócitos bovinos em 1933, mas desde então tem sido encontrada em diversos organismos, incluindo animais, plantas, arqueobactérias, algas e eubactérias.

Anidrase carbônica no corpo humano

A anidrase carbônica é uma enzima presente em todos os organismos que fazem parte da árvore evolutiva, contém zinco e catalisa a hidratação reversível do CO₂ em bicarbonato com alta eficiência: CO₂ + H₂O ⇄ HCO₃- + H⁺.

De acordo com estudo, por ser produzida por uma variedade de tecidos, a anidrase carbônica desempenha um importante papel em muitas funções fisiológicas que envolvem:

reações de carboxilação e descarboxilação, incluindo a fotossíntese, respiração
equilíbrio ácido-básico
transporte de íons e de dióxido de carbono
reabsorção óssea
ureogênese
gluconeogênese
lipogênese
geração de fluidos corporais
calcificação
formação de humor aquoso
transporte de carbono inorgânico
manter o equilíbrio do pH do sangue em humanos e outros animais

Anidrase carbônica no meio ambiente

O aumento do aquecimento global tem estimulado cada vez mais o desenvolvimento de tecnologias eficazes para mitigação do CO₂. Neste contexto, os sistemas biológicos, utilizando a enzima anidrase carbônica, vêm ganhando cada vez mais atenção. Eles são baseados em reações que ocorrem naturalmente nos organismos vivos e são uma via potencial para a melhoria destas tecnologias, de acordo com o estudo.

À medida que os níveis de CO₂ atmosférico subiram mais de 400 partes por milhão (ppm), uma referência simbólica dada por cientistas do clima confirmando que os efeitos do gás de efeito estufa na atmosfera que já são sentidos serão intensificados nas próximas gerações, a superfície dos oceanos absorveram cada vez mais dióxido de carbono.

Os oceanos atuam como um importante reservatório de dióxido de carbono. Atualmente, detém cerca de 50 vezes mais gases de efeito estufa do que a atmosfera. No entanto, há um processo de tamponamento que previne a acidificação e tem efeito amortecedor, mais lento, que remove o dióxido de carbono da atmosfera. Por meio da anidrase carbônica pode-se imitar o processo natural que armazena dióxido de carbono no oceano, diz o Adam Subhas. A partir disso, percebe-se a importância da anidrase carbônica na captura enzimática de CO₂ atmosférico, poluente considerado como maior contribuinte para o efeito estufa.

Como o dióxido de carbono é um ácido presente na água do mar, as águas oceânicas superficiais acidificadas eventualmente circularão para as profundezas, onde podem reagir com as conchas de carbonato de cálcio mortas no fundo do mar e neutralizar o dióxido de carbono adicionado.

No entanto, esse processo leva dezenas de milhares de anos para ser concluído e, enquanto isso, as águas superficiais ficam cada vez mais ácidas e corroem os recifes de coral. A partir desse conhecimento, os autores adicionaram a enzima anidrase carbônica e conseguiram acelerar a reação. Essa descoberta sugere que a atividade da anidrase carbônica aumentaria significativamente a taxa na qual a alcalinidade é ciclada entre sólidos e água do mar nesses ambientes.

O estudo descrito demonstrou que a anidrase carbônica catalisa a dissolução da calcita, o que implica a hidratação do CO2 aquoso como uma etapa limitante da taxa de dissolução da calcita na água do mar. Contudo, a presença de anidrase carbônica em ambientes ricos em carbonato, como recifes de corais ou partículas marinhas que afundam ainda é pouco compreendida.