Pesquisa amplia escala de produção biotecnológica do xilitol

Entre as pesquisas surgidas a partir da década de 1980 em busca de um melhor aproveitamento da biomassa vegetal remanescente da fabricação do etanol, nasceu a ideia de usar o bagaço da cana-de-açúcar para produzir xilitol.

O xilitol é um adoçante com propriedades bastante peculiares – como redução da incidência de cáries, substituição da glicose na dieta de diabéticos, eficácia no tratamento e na prevenção da osteoporose e de doenças respiratórias –, mas com altos custos de produção. O encarecimento se deve ao processo químico pelo qual o xilitol é fabricado, com o emprego de catalisadores, um processo que exige extensas etapas de purificação.

Em busca de alternativas, pesquisadores do grupo de Microbiologia Aplicada e Bioprocessos da Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo (EEL/USP) vêm aprimorando um método de produção biotecnológica.

O método consiste na conversão do açúcar xilose – abundante na natureza e encontrado na constituição das paredes de vegetais como cana, sorgo, trigo, aveia, arroz, milho, eucalipto e pinus – em xilitol, a partir de microrganismos que possuem a capacidade de metabolizar a xilose sob determinadas condições de cultivo.

Até recentemente, tal processo era realizado em pequena escala – na maioria das vezes com o uso de frascos Erlenmeyer (usados em laboratório) da ordem de 125 mililitros. Foi com uma pesquisa apoiada pela FAPESP entre 2010 e 2012 que a equipe ampliou a capacidade de produzir o adoçante biotecnologicamente em reatores de até 125 litros, escala mil vezes maior do que a inicial.

“Estabelecemos parâmetros importantes para a fabricação do xilitol por via biotecnológica, visando ao aumento de escala a partir do bagaço da cana, mas não somente dele. Também abrimos possibilidades para o aproveitamento de outras biomassas vegetais renováveis, como palhas de cana, arroz e trigo, bagaço de maçã e cascas de aveia e café”, disse Maria das Graças de Almeida Felipe, professora da EEL/USP e coordenadora da pesquisa, à Agência FAPESP.

O trabalho exigiu o estabelecimento das condições necessárias à utilização de diferentes materiais lignocelulósicos, que nada mais são do que biomassas vegetais como o bagaço da cana-de-açúcar, constituídos de três frações principais: celulose, hemicelulose e lignina.

Nas duas primeiras, celulose e hemicelulose, estão os carboidratos (açúcares como a glicose e a xilose), que se encontram unidos em cadeias e podem ser aproveitados como meios de cultivo de microrganismos para a obtenção de diversos produtos.