Pesquisadores avaliam microrganismos para produção de etanol 2G

No primeiro ano de trabalho do projeto Insumicro, a Embrapa Agroenergia e instituições parceiras já avaliaram mais de 10 mil microrganismos quanto à capacidade de fermentar diferentes tipos de açúcar ou produzir enzimas que decompõem a parede celular vegetal. O objetivo é encontrar linhagens que possam ser empregadas na produção de etanol celulósico. Também identificado como de segunda geração (2G), esse biocombustível pode ser produzido a partir principalmente de resíduos como o bagaço da cana-de-açúcar e os provenientes da indústria madeireira.

Embora já haja conhecimento tecnológico para produzir etanol 2G, o custo, especialmente das enzimas, ainda é muito elevado. Além disso, ainda não há leveduras eficientes para fermentar industrialmente a xilose – um dos açúcares presentes na parede celular das biomassas usadas como matérias-primas. É na biodiversidade microbiana brasileira que os pesquisadores do projeto Insumicro estão buscando soluções para a redução desses custos.

Para aumentar as chances de encontrar linhagens promissoras, os cientistas estão se valendo de uma ferramenta avançada de biologia molecular – a metagenômica. Por meio dela, é possível estudar os 99% de microrganismos presentes na natureza que não são cultiváveis. Para tanto, os cientistas extraem o DNA e o inserem em espécies que podem ser cultivadas, produzindo clones.

A líder do projeto, Betania Quirino, conta que a equipe já constituiu três bibliotecas metagenômicas com fragmentos de DNA de microrganismos. Centenas de milhares de clones gerados foram analisados, o que identificou vários com capacidade de gerar enzimas que degradam a parede celular vegetal. “Agora, vamos entrar na parte mais desafiadora do projeto, que é testar as enzimas no processamento da biomassa”, afirma.

No Laboratório de Processos Bioquímicos da Embrapa Agroenergia, o trabalho inicial da nova etapa do projeto será o escalonamento da produção de enzimas e a caracterização delas, explica a pesquisadora Dasciana Rodrigues. “Para testar enzimas na biomassa, precisaremos de grandes quantidades”, diz. Elas serão usadas na composição de coquetéis enzimáticos para quebrar as moléculas de celulose do material vegetal em açúcares para serem fermentados. De acordo com Dasciana, já existem coquetéis enzimáticos disponíveis comercialmente, mas ainda há grandes desafios nesta área. Um exemplo de campo a ser explorado é a busca de enzimas mais eficazes, estáveis e ativas em diferentes condições de processo (pH, temperatura). “Temos grandes expectativas de, nesse trabalho, encontrar enzimas que melhorem os insumos disponíveis para a indústria”, ressalta.

Os cientistas vão trabalhar no Insumicro por pelo menos mais dois anos. Além da Embrapa Agroenergia, atuam no projeto a Embrapa Meio Ambiente, a Universidade Católica de Brasília, a Universidade de Brasília, e a Universidade de São Paulo.