Enzima da própria cana multiplica por seis liberação de açúcar no bagaço
Após 17 anos de estudo, pesquisadores da USP identificaram molécula vegetal que pode viabilizar etanol de segunda geração
Cientistas da Universidade de São Paulo (USP) encontraram na própria cana-de-açúcar uma enzima capaz de ampliar em até seis vezes a liberação de açúcar do bagaço, um passo importante para tornar mais eficiente a produção de etanol de segunda geração.
O resultado foi publicado no Journal of Experimental Botany e é fruto de 17 anos de trabalho do Lafieco (Laboratório de Fisiologia Ecológica de Plantas), do Instituto de Biociências da USP.
O desafio é conhecido do setor: o aproveitamento pleno da biomassa esbarra na rigidez da lignocelulose, estrutura que forma o "esqueleto" da planta.
Os coquetéis enzimáticos usados para quebrá-la, hoje, têm origem em microrganismos, principalmente fungos, e o mercado é dominado por uma empresa dinamarquesa. Segundo os pesquisadores, é a primeira vez que se aponta uma molécula de origem vegetal com essa função.
Como a enzima foi encontrada
A equipe estudou os aerênquimas, estruturas porosas que se formam nas raízes da cana.
Para abrir esses "túneis de ar", a planta remodela as próprias paredes celulares, separando células e quebrando açúcares complexos. Os cientistas coletaram raízes de uma cultivar bem estudada (SP80-3280), dividiram-nas em quatro segmentos com diferentes estágios de formação do aerênquima e mapearam a atividade genética de cada trecho.
Foram identificados mais de 32 mil genes ativos, dos quais cerca de 5 mil ligados à parede celular.
Entre as "tesouras químicas" que cortam as fibras, uma se destacou: a ASD (α-L-arabinofuranosidase).
Os pesquisadores a produziram em laboratório, com leveduras, e a adicionaram a um coquetel enzimático comercial. Aplicada ao bagaço, a enzima elevou em até seis vezes a produção do açúcar que depois é convertido em etanol, segundo o pós-doutorando Bruno Viana Navarro, primeiro autor do artigo.
Outras enzimas a testar
O grupo já mapeou cerca de 530 sequências genéticas e classes de enzimas na cana, o que indica que há outras candidatas a serem testadas.
Uma segunda enzima promissora age sobre as pectinas, que unem as células. Seu efeito lembra a "cana papaia", ideia proposta em 2008 pelo coordenador do Lafieco, Marcos Silveira Buckeridge, de amolecer a planta como o mamão maduro.
O objetivo de longo prazo é desenvolver um coquetel 100% vegetal, ajustado à composição do bagaço. As enzimas vegetais podem ter características que as de microrganismos não têm.