Ácidos graxos são lindos

[Tentativa de ilustrar] a molécula de ácido caprílico, um tipo de ácido graxo (Imagem gerada por IA em Google Whisk)

por Fazale Rana
22 de novembro de 2017

Quem disse que só ficções e cabelos postiços
se tornam versos? Não há beleza na verdade?
Toda boa estrutura está em uma escada em caracol?
Que nenhuma linha passe, a menos que cumpra seu dever,
não para uma cadeira verdadeira, mas pintada?

— George Herbert, “Jordan (I)”

Duvido que a pessoa comum jamais ache que ácidos graxos são algo belo. Na verdade, a maioria das pessoas tenta fazer de tudo para evitá-los — pelo menos na alimentação. Mas, como bioquímico especializado em lipídios (uma classe de biomoléculas que inclui ácidos graxos) e membranas celulares, sou fascinado por essas moléculas — e pelas estruturas bioquímicas e celulares que elas formam.

Eu sei, eu sei — sou um gênio da ciência. Mas, para mim, as estruturas químicas e as propriedades físico-químicas dos lipídios são tão belas quanto um pôr do sol. Como especialista, eu achava que sabia quase tudo o que havia para saber sobre ácidos graxos, então fiquei surpreso ao saber que pesquisadores da Alemanha descobriram recentemente uma elegante relação matemática que explica a composição estrutural dos ácidos graxos. [1] Do meu ponto de vista, essa estrutura matemática recém-revelada me surpreende, fornecendo novas evidências para o papel de um Criador em trazer a vida à existência.

Ácidos Graxos

Em uma primeira aproximação, os ácidos graxos são compostos relativamente simples, constituídos por um grupo de cabeça de ácido carboxílico e uma cauda de hidrocarboneto de cadeia longa.

Estrutura de dois ácidos graxos típicos, o ácido trans-oleico (acima) e o ácido cis-oleico (abaixo) [imagem de Edgar181 em Wikimedia Commons]

Apesar de sua simplicidade estrutural, existe um número impressionante de espécies de ácidos graxos. Por exemplo, a cadeia hidrocarbonada dos ácidos graxos pode variar em comprimento, de 1 átomo de carbono a mais de 30. Uma ou mais ligações duplas podem ocorrer em diferentes posições ao longo da cadeia, e as ligações duplas podem ter geometria cis ou trans. As caudas dos hidrocarbonetos podem ser ramificadas e modificadas por grupos carbonila e por substituintes hidroxila em diferentes pontos da cadeia. À medida que as cadeias hidrocarbonadas se tornam mais longas, o número de variantes estruturais possíveis aumenta drasticamente.

Quantos Ácidos Graxos Existem na Natureza?

Esta questão assume uma urgência hoje em dia, pois os avanços nas técnicas analíticas permitem aos pesquisadores identificar e quantificar o vasto número de espécies lipídicas encontradas em sistemas biológicos, dando origem à disciplina da lipidômica. Os pesquisadores estão interessados em compreender como as composições lipídicas variam espacial e temporalmente em sistemas biológicos e como essas composições mudam em resposta a condições fisiológicas e patologias alterados.

Para processar e dar sentido à vasta quantidade de dados gerados em estudos lipidômicos, os bioquímicos precisam ter alguma compreensão do número de espécies lipídicas teoricamente possíveis. Recentemente, pesquisadores da Universidade Friedrich Schiller, na Alemanha, aceitaram esse desafio — pelo menos em parte — tentando calcular o número de espécies químicas existentes para ácidos graxos que variam em tamanho de 1 a 30 átomos.

Ácidos Graxos e Números de Fibonacci

Para atingir esse objetivo, os pesquisadores alemães desenvolveram equações matemáticas que relacionam o número de átomos de carbono em ácidos graxos com o número de variantes estruturais (isômeros). Eles descobriram que essa relação está em conformidade com a série de Fibonacci, com o número de possíveis espécies de ácidos graxos aumentando por um fator de 1,618 — a razão áurea — para cada átomo de carbono adicionado ao ácido graxo. Embora não seja imediatamente evidente ao examinar pela primeira vez a ampla gama de ácidos graxos encontrados na natureza, uma análise mais aprofundada revela que uma estrutura matemática bela, porém simples, subjaz à diversidade estrutural aparentemente incompreensível dessas biomoléculas.

Essa descoberta indica que é improvável que as composições de ácidos graxos encontradas na natureza reflitam o resultado aleatório de uma história evolutiva sem direção e historicamente contingente, como muitos bioquímicos tendem a pensar. Em vez disso, os ácidos graxos encontrados em todo o reino biológico parecem ser fundamentalmente ditados pelos princípios da natureza. É instigante para mim que a diversidade de ácidos graxos produzida pelas leis da natureza seja precisamente os isômeros necessários para que a vida seja possível — uma adequação a um propósito, por assim dizer.

Compreender essa relação matemática e conhecer o número teórico de espécies de ácidos graxos certamente auxiliará os bioquímicos que trabalham com lipidômica. Mas, para mim, o verdadeiro significado desses resultados reside nas esferas filosófica e teológica.

A Beleza Matemática dos Ácidos Graxos

A proporção áurea ocorre em toda a natureza, descrevendo os padrões espirais encontrados em conchas de caracóis e nas flores e folhas das plantas, por exemplo, destacando a difusão de estruturas e padrões matemáticos que descrevem muitos aspectos do mundo em que vivemos.

Mas há mais. Acontece que percebemos a proporção áurea como algo belo. De fato, arquitetos e artistas frequentemente a utilizam em suas obras devido às suas qualidades profundamente estéticas.

Para onde quer que olhemos na natureza — sejam os braços espirais das galáxias, a concha de um caracol ou as pétalas de uma flor — vemos uma grandeza tão grande, que frequentemente nos comovemos até o âmago. Essa grandeza não se limita aos elementos da natureza que percebemos com nossos sentidos; ela também existe na estrutura matemática subjacente à natureza, como a ocorrência generalizada da sequência de Fibonacci e da razão áurea. E é notável que essa bela estrutura matemática se estenda até mesmo à relação entre o número de átomos de carbono em um ácido graxo e o número de isômeros.

Como cristão, a beleza da natureza — incluindo a elegância exemplificada pela composição matematicamente ditada dos ácidos graxos — me incita a adorar o Criador. Mas essa beleza também aponta para a realidade da existência de Deus e corrobora a visão bíblica da humanidade. Se Deus criou o universo, então é razoável esperar que seja um universo belo. No entanto, se o universo surgiu apenas por meio de um mecanismo, não há razão para pensar que ele demonstraria beleza. Em outras palavras, a beleza do mundo ao nosso redor simboliza o Divino.

Além disso, se o universo se originou por meio de mecanismos físicos não causados, não há razão para pensar que os humanos possuíssem senso estético. Mas se os seres humanos são feitos à imagem de Deus, como ensinam as Escrituras, deveríamos ser capazes de discernir e apreciar a beleza do universo, criado por nosso Criador para revelar sua glória e majestade.

Recursos para Aprofundar

• Cell's Design: How Chemistry Reveals the Creator's Artistry (O design da célula: Como a química revela a arte do criador), por Fazale Rana (livro)
• “Exibições vocais de baleias são um belo argumento para um criador” por Fazale Rana (artigo) {Publicado já traduzido aqui no blog.}

Notas de Fim 

1. Stefan Schuster, Maximilian Fichtner e Severin Sasso, “Use of Fibonacci Numbers in Lipidomics — Enumerating Various Classes of Fatty Acids”, Scientific Reports 7 (janeiro de 2017): 39821, doi:10.1038/srep39821.

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Traduzido de Fatty Acids Are Beautiful (RTB)

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