Cientistas brasileiros fizeram uma descoberta promissora que pode revolucionar a produção de biocombustíveis. A nova enzima identificada tem o potencial de aumentar significativamente a eficiência na produção de etanol a partir de resíduos agroindustriais, como o bagaço da cana-de-açúcar e a palha do milho. Essa inovação pode acelerar a transição para fontes de energia mais limpas e sustentáveis.
Para transformar biomassa em combustíveis e outros produtos químicos, é essencial desconstruir a celulose, fibra que compõe a parede celular das plantas. A celulose possui uma estrutura resistente à degradação, tornando sua quebra biológica um processo lento e complexo, o que representa um desafio na produção de biocombustíveis.
Pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Materiais e Energias (CNPEM), em colaboração com cientistas da Universidade de São Paulo (USP) e de instituições da França e da Dinamarca, identificaram uma nova enzima que melhora a conversão da celulose. Os resultados do estudo foram divulgados na revista Nature. A enzima foi encontrada na “matéria escura do DNA”, ou seja, nos genes de microrganismos que nunca foram cultivados em laboratório.
A bactéria responsável por gerar a enzima utiliza cobre para facilitar a quebra da celulose e foi encontrada em solo rico de resíduos de cana-de-açúcar. Os pesquisadores propõem que essa bactéria seja chamada de Candidatus Telluricellulosum braziliensis.
A enzima foi apelidada de CelOCE (Cellulose Oxidative Cleaving Enzyme), que significa “enzima de clivagem oxidativa da celulose”. Uma clivagem oxidativa é a reação química que quebra a ligação entre carbonos, substituindo-a por uma ligação com oxigênio. Essa enzima inicia o processo de quebra da celulose, desestabilizando a estrutura cristalina da parede celular e permitindo que as enzimas tradicionais realizem a maior parte do trabalho de desconstrução da fibra.
A CelOCE é classificada como uma metaloenzima, pois contém um metal em sua composição: o cobre. O átomo de cobre em sua estrutura molecular a torna um catalisador eficiente. Anteriormente, a prática mais comum era usar enzimas do tipo mono-oxigenase para possibilitar a quebra da celulose. Com a CelOCE, os processos podem se tornar duas vezes mais eficientes.
Além do uso na produção de biocombustíveis, a enzima pode ser utilizada na produção de papéis, tecidos e outros materiais feitos com biomassa. Os cientistas já realizaram testes com biorreatores em escala de piloto, comprovando a eficiência da CelOCE, o que possibilita sua aplicação imediata na indústria.
Atualmente, o Brasil possui as únicas duas biorrefinarias capazes de produzir biocombustíveis com base em celulose em escala comercial. Essa descoberta pode ser um divisor de águas em um cenário global que busca acelerar a transição energética para fontes de combustíveis mais limpas, como estratégia para combater as mudanças climáticas.
