A desconstrução da celulose é essencial para transformar biomassa em biocombustíveis, mas sua decomposição natural é lenta e um desafio no ramo
Pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em colaboração com instituições nacionais e internacionais, desenvolveram uma enzima inovadora que pode transformar o processo de desconstrução da celulose. Essa descoberta, publicada na última quarta (12) na revista Nature, promete viabilizar a produção em larga escala do etanol de segunda geração, obtido a partir de resíduos agroindustriais, como bagaço de cana e palha de milho.
A desconstrução da celulose é essencial para transformar biomassa em biocombustíveis e produtos químicos. Apesar de ser o polímero mais abundante do planeta, sua estrutura química é altamente resistente à degradação, o que dificulta sua decomposição natural. Por isso, superar essa resistência na indústria é um desafio tecnológico há décadas, mas a descoberta da CelOCE, como foi batizada a nova enzima, pode impulsionar significativamente a produção de etanol a partir da cana-de-açúcar.
A CelOCE é uma metaloenzima, classificada assim por conter um átomo de cobre em sua estrutura molecular, que funciona como o centro catalítico da reação. Essa enzima foi descoberta na natureza, e não criada em laboratório. No entanto, sua identificação exigiu um intenso trabalho científico e o uso de equipamentos avançados por parte dos pesquisadores.
“Partimos de amostras de solo coberto com bagaço de cana, mantido por décadas em uma área adjacente a uma biorrefinaria no Estado de São Paulo. Nessas amostras, identificamos uma comunidade microbiana altamente especializada na degradação de biomassa vegetal usando uma abordagem multidisciplinar. […] Fomos da prospecção da biodiversidade à elucidação do mecanismo e chegamos à escala industrialmente relevante em planta-piloto com possibilidade de aplicação imediata no mundo real”, conta à Agência FAPESP Mário Murakami, líder do grupo de pesquisa em biocatálise e biologia sintética do CNPEM e coordenador do estudo.
O Brasil abriga as duas únicas biorrefinarias do mundo que produzem biocombustíveis a partir da celulose em escala comercial, com perspectivas de expansão nacional e internacional. O principal desafio tem sido a desconstrução da biomassa de celulose, essencial para convertê-la em açúcar. A enzima CelOCE surge como uma inovação promissora, com potencial para aumentar significativamente a eficiência desse processo.
“Atualmente, a eficiência está na faixa de 60%, 70%, podendo chegar, em alguns casos, a 80%. Isso significa que muita coisa ainda não é aproveitada. Qualquer aumento de rendimento significa muito, porque estamos falando em centenas de milhões de toneladas de resíduos sendo convertidas”, argumenta Murakami.
