Pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) identificaram uma nova enzima, denominada CelOCE, que tem o potencial de transformar a produção de biocombustíveis ao tornar a degradação da celulose mais eficiente. O estudo, divulgado na revista Nature, representa um marco para o setor, uma vez que a enzima pode ser aplicada diretamente no processo industrial, acelerando a conversão da biomassa em energia renovável.
A celulose, um dos principais constituintes das plantas, é um polímero amplamente encontrado na natureza, mas apresenta grande resistência à degradação devido à sua estrutura cristalina e à interação com lignina e hemicelulose. Sua decomposição acontece de maneira lenta e requer a atuação de sistemas enzimáticos sofisticados.
Nova enzima
A CelOCE funciona como um catalisador que desestrutura a celulose, facilitando a ação de outras enzimas na conversão do polímero em açúcares. Esse processo é fundamental para a produção de etanol de segunda geração, obtido a partir de resíduos agroindustriais, como bagaço de cana e palha de milho.
A descoberta representa uma mudança significativa na biotecnologia. Até então, as mono-oxigenases eram consideradas um avanço crucial na degradação da celulose, pois auxiliavam na quebra das ligações glicosídicas.
No entanto, a CelOCE se mostrou ainda mais eficaz, dobrando a conversão da celulose quando incorporada ao coquetel enzimático. Além disso, diferentemente das mono-oxigenases, que requerem a adição externa de peróxidos para agir, a CelOCE é autossuficiente e gera seu próprio peróxido, tornando o processo mais seguro, eficiente e viável para aplicações em larga escala.
Revolução nos biocombustíveis
A enzima foi descoberta em microrganismos encontrados em um solo com alta concentração de bagaço de cana, próximo a uma biorrefinaria no estado de São Paulo. Para isso, os pesquisadores empregaram tecnologias de ponta, como metagenômica, espectrometria de massa, engenharia genética e difração de raios X com síncrotrons de quarta geração. Esses avanços possibilitaram não apenas a identificação da enzima, mas também a comprovação de sua viabilidade para uso em larga escala.
Como um dos principais produtores mundiais de biocombustíveis, o Brasil abriga as únicas biorrefinarias comerciais capazes de fabricar etanol de segunda geração em larga escala. A introdução da CelOCE promete aumentar consideravelmente a eficiência desse processo, minimizando desperdícios e tornando a produção mais sustentável.
Além do etanol, a enzima também pode ser aplicada na fabricação de outros biocombustíveis, incluindo os voltados para a aviação, impulsionando a transição energética e ajudando a mitigar os impactos ambientais em nível global.
