Enzima da cana pode aumentar em seis vezes a liberação de açúcar do bagaço

Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) identificaram uma enzima presente na própria cana-de-açúcar capaz de aumentar em até seis vezes a liberação de açúcar do bagaço. A descoberta pode contribuir para melhorar a produção de etanol de segunda geração, feito a partir de resíduos vegetais.

O estudo foi publicado na revista científica Journal of Experimental Botany e é resultado de 17 anos de pesquisas realizadas pelo Laboratório de Fisiologia Ecológica de Plantas (Lafieco), do Instituto de Biociências da USP.

Um dos principais obstáculos para aproveitar o bagaço da cana é a lignocelulose, estrutura rígida que compõe as paredes celulares da planta e dificulta a liberação dos açúcares.

Atualmente, as misturas de enzimas utilizadas nesse processo são produzidas principalmente por microrganismos, como fungos. Segundo os pesquisadores, o estudo identificou uma molécula de origem vegetal com potencial para desempenhar essa função.

Como a descoberta foi feita

A equipe analisou os aerênquimas, estruturas porosas que se formam nas raízes da cana e permitem a circulação de ar. Para desenvolver esses espaços, a planta modifica as próprias paredes celulares e quebra componentes complexos.

Os cientistas estudaram diferentes partes das raízes e identificaram mais de 32 mil genes ativos, sendo cerca de 5 mil relacionados à parede celular.

Entre as moléculas analisadas, uma enzima chamada ASD (α-L-arabinofuranosidase) chamou a atenção dos pesquisadores por sua atuação na quebra das fibras vegetais.

Produzida em laboratório com o auxílio de leveduras, a enzima foi adicionada a uma mistura comercial utilizada na decomposição do bagaço. O teste resultou em um aumento de até seis vezes na liberação de açúcar, segundo Bruno Viana Navarro, primeiro autor do artigo.

Esse açúcar pode ser convertido em etanol, ampliando o aproveitamento dos resíduos da cana-de-açúcar.

Pesquisas buscam novas enzimas vegetais

O grupo também identificou cerca de 530 sequências genéticas e classes de enzimas que poderão ser investigadas em estudos futuros.

Outra substância considerada promissora atua sobre as pectinas, componentes que ajudam a manter as células unidas. A pesquisa se relaciona à proposta da chamada "cana papaia", apresentada em 2008 pelo coordenador do laboratório, Marcos Silveira Buckeridge, que busca tornar a estrutura da planta mais fácil de degradar.

A meta dos pesquisadores é desenvolver, a longo prazo, uma mistura de enzimas totalmente vegetais, adaptada à composição do bagaço. A estratégia poderá contribuir para melhorar o aproveitamento da biomassa e tornar a produção de etanol de segunda geração mais eficiente.

CNN Brasil