Resumo Minuto Regional
Pesquisadores do Laboratório de Fisiologia Ecológica de Plantas (Lafieco), vinculado ao Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (USP), identificaram uma enzima capaz de aumentar em até seis vezes a liberação de açúcar a partir do bagaço da cana-de-açúcar. A molécula, denominada α-L-arabinofuranosidase (ASD), atua na quebra da lignocelulose, estrutura rígida que compõe o esqueleto da planta e que historicamente representa um desafio para o aproveitamento integral da biomassa. A descoberta é apontada como um avanço estratégico para elevar a eficiência na produção de etanol de segunda geração.
O estudo, que se estendeu por 17 anos, teve como ponto de partida a análise dos aerênquimas, estruturas porosas presentes nas raízes da cana que se formam por meio de um processo natural de remodelação celular. Ao investigar quais enzimas a planta utiliza para criar esses túneis de ar, os cientistas isolaram a ASD. Diferente dos coquetéis enzimáticos comerciais, que são majoritariamente derivados de fungos e microrganismos, esta é a primeira vez que uma molécula de origem vegetal é identificada com tal capacidade de degradação estrutural.
A metodologia envolveu o cultivo da variedade SP80-3280, cujas raízes foram coletadas e segmentadas para observar a atividade enzimática em diferentes estágios de formação dos aerênquimas. Após o mapeamento, a equipe produziu a enzima em laboratório utilizando leveduras. Nos testes práticos, a adição da ASD aos coquetéis comerciais já existentes resultou em um salto significativo na sacarificação, processo essencial para converter resíduos vegetais em açúcares fermentáveis.
O potencial da descoberta vai além da ASD. Durante a pesquisa, o grupo identificou cerca de 530 sequências genéticas e classes de enzimas na cana-de-açúcar. Entre elas, destaca-se uma segunda enzima com capacidade de quebrar pectinas, substâncias que funcionam como um cimento entre as células vegetais. Ao degradar essas estruturas, a planta torna-se mais maleável, facilitando a extração de açúcares e otimizando tanto a produção de etanol de primeira quanto a de segunda geração.
Para os pesquisadores, o sucesso da investigação sugere que enzimas da própria planta podem ser mais eficazes para processar a biomassa do que as alternativas microbianas atualmente disponíveis no mercado. O objetivo de longo prazo da equipe do Lafieco é desenvolver um coquetel enzimático de origem 100% vegetal, customizado de acordo com a composição bioquímica da cana. Essa inovação permitiria um aproveitamento mais preciso dos resíduos, consolidando o uso de ferramentas biológicas nativas para aumentar o rendimento industrial do setor sucroenergético.
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- Tema: Educação.
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