Cientistas brasileiros descobriram enzima que pode aumentar produção de biocombustíveis
Essa enzima pode aumentar a eficiência da produção de biocombustíveis a partir de resíduos agroindustriais, como bagaço de cana-de-açúcar.
Pesquisadores brasileiros descobriram uma nova enzima que pode mudar a forma como biocombustíveis são produzidos, aumentando a capacidade de produção de etanol a partir do bagaço da cana-de-açúcar e de outros resíduos agroindustriais, como a palha do milho.
Para transformar biomassa em combustíveis e produtos químicos, é necessário que aconteça a desconstrução da celulose, a fibra que compõe a parede celular das plantas. Ela tem uma estrutura muito resistente à degradação, então sua quebra biológica é lenta e difícil – desafio na produção de biocombustíveis.
Foi na intenção de solucionar esse desafio que pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Materiais e Energias (CNPEM), em parceria com cientistas da Universidade de São Paulo (USP) e de instituições da França e da Dinamarca, identificaram uma nova enzima que melhora a conversão de celulose.
O estudo que descreve a descoberta foi publicado na revista Nature. A enzima foi descoberta na “matéria escura do DNA”, os genes de microrganismos que nunca foram cultivados em laboratórios.
No caso dessa pesquisa, uma bactéria encontrada em solo rico de resíduos de cana-de-açúcar – que os pesquisadores propõem chamar de Candidatus Telluricellulosum braziliensis – é a responsável por gerar uma enzima que usa cobre para facilitar a quebra da celulose.
Aplicação imediata na indústria
A enzima revolucionária foi apelidada de CelOCE pelos pesquisadores, uma sigla para a expressão em inglês Cellulose Oxidative Cleaving Enzyme (em português, “enzima de clivagem oxidativa da celulose”).
Uma clivagem oxidativa é a reação química que quebra uma ligação entre carbonos, substituindo-a por uma ligação com oxigênio.
Essa nova enzima dá o pontapé do processo de quebra da celulose, perturbando a estabilidade da estrutura cristalina da parede celular e abrindo a porta para que as enzimas tradicionais façam o grosso do trabalho de desconstrução da fibra.
A CelOCE é classifica como uma metaloenzima, porque tem em sua composição um metal: o cobre. É por causa do átomo de cobre em sua estrutura molecular que essa enzima é um catalisador tão impressionante.
Antes dessa descoberta, a prática mais comum era usar enzimas do tipo mono-oxigenase para possibilitar a quebra da celulose. Agora, com a CelOCE, os processos podem ficar duas vezes mais eficientes.
Além dos biocombustíveis, a enzima descoberta pelos pesquisadores também poderia ser usada na produção de papéis, tecidos e outros materiais feitos com biomassa.
Essa aplicação na indústria pode acontecer imediatamente: os cientistas já fizeram testes com biorreatores em escala de piloto, comprovando a eficiência da CelOCE.
Por enquanto, o Brasil abriga as únicas duas biorrefinarias capazes de produzir biocombustíveis com base em celulose em escala comercial.
Porém, essa descoberta tem o potencial para ser revolucionária em um mundo que precisa urgentemente acelerar a transição energética para fontes mais limpas de combustíveis, numa estratégia para combater as mudanças climáticas.
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