Enzimas ‘poliglotas’ criadas em laboratório aproveitam até 70% da biomassa de cana-de-açúcar

Publicado em 09/11/2018

G1, 24 de outubro de 2018

Pesquisadores do CNPEM, em Campinas, desenvolveram melhoramento atômico-molecular de enzimas produzidas por fungos resistentes ao calor na busca por soluções para o uso integral da biomassa.

Por Fernando Evans, G1 Campinas e região

Planta piloto do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), no CNPEM, em Campinas (SP) — Foto: Erik Nardini/CTBE/CNPEMPlanta piloto do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), no CNPEM, em Campinas (SP) — Foto: Erik Nardini/CTBE/CNPEM

Planta piloto do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), no CNPEM, em Campinas (SP) — Foto: Erik Nardini/CTBE/CNPEM

Enzimas encontradas em fungos resistentes ao calor e que sofreram modificações atômico-moleculares no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas (SP), são capazes de aproveitar até 70% do material descartado no processamento da cana-de-açúcar.

O pesquisador Mario Tyago Murakami, do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), no CNPEM, explica que essas enzimas modificadas conseguem “falar todos os idiomas” presentes na biomassa, destravando ligações e transformando elementos da biomassa em açúcares fermentáveis, permitindo a produção de etanol de 2ª geração ou biomaterais.

“É como se as enzimas comuns falassem apenas um idioma e a enzima customizada fosse poliglota”, explica.

Enzima arabinofuranosidase generalista foi desenvolvida no CTBE, em Campinas (SP) — Foto: Reprodução/CTBE/CNPEMEnzima arabinofuranosidase generalista foi desenvolvida no CTBE, em Campinas (SP) — Foto: Reprodução/CTBE/CNPEM

Enzima arabinofuranosidase generalista foi desenvolvida no CTBE, em Campinas (SP) — Foto: Reprodução/CTBE/CNPEM

Murakami destaca que o CTBE trabalha com o foco de uso integral da biomassa.

“Dois terços da cana sobram do processo. Um terço é a palha, o outro é o bagaço. A gente quer fazer mais com isso. Tem compostos valiosos, como a lignina e outros tipos de açúcares, que podem não apenas virar combustível, mas bioquímicos e biomaterais”, destaca.

E o aproveitamento desses compostos depende da “participação conjunta” entre natureza e tecnologia de ponta. É a biologia sintética.

“Na natureza nem sempre a gente encontra o organismo totalmente adequado para aplicação industrial robusta. Aqui nós fizemos a reengenharia genética do fungo, para que ele possa produzir essas proteínas”, explica Murakami.

 Acelerador de partículas do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, em Campinas — Foto: Divulgação/CNPEM Acelerador de partículas do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, em Campinas — Foto: Divulgação/CNPEM

Acelerador de partículas do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, em Campinas — Foto: Divulgação/CNPEM

Todo o processo para entender as estruturas atômicas das enzimas conta com o uso do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), do CNPEM.

Em breve, os estudos serão realizados no Sirius, laboratório de luz síncrotron de 4ª geração em construção no CNPEM, previsto para ser aberto a pesquisadores em 2019.

Obras do laboratório Sirius no CNPEM, em Campinas — Foto: Renan Picoretti/CNPEM/LNLSObras do laboratório Sirius no CNPEM, em Campinas — Foto: Renan Picoretti/CNPEM/LNLS

Obras do laboratório Sirius no CNPEM, em Campinas — Foto: Renan Picoretti/CNPEM/LNLS

E o aparato tecnológico não apenas permitiu o desenvolvimento das enzimas, como o teste em uma escala semi-industrial na planta piloto do CTBE.

“Hoje, esse coquetel enzimático possui uma taxa de sacarificação da biomassa, em condições de processo industrial, de 55% a 70% de conversão da biomassa em açúcares simples”, afirma o pesquisador.