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Fungo transgênico produz enzimas mais eficazes

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A preocupação cada vez maior com os problemas ambientais vem aumentando, de forma significativa, a busca pela produção de energia limpa através de fontes renováveis. Os biocombustíveis, como o álcool e o biodiesel, são o maior exemplo de utilização dessa energia em substituição aos combustíveis fósseis.

Uma das principais vantagens da produção desse combustível é a grande variedade de matéria-prima disponível, incluindo os subprodutos gerados pela agroindústria. Dentre esses materiais, o mais abundante é a celulose, presente em resíduos de diferentes origens como o bagaço da cana-de-açúcar, a casca de arroz, a palha de milho e de trigo, a serragem, entre outros. A utilização desses subprodutos reduz substancialmente o impacto ambiental decorrente do descarte de resíduos no meio ambiente, além do baixo custo de produção.

A celulose, principal constituinte dos vegetais, pode ser utilizada de forma a gerar benefícios tanto do ponto de vista ambiental, quanto econômico, pois, através da hidrólise enzimática, pela ação de microorganismos, ela pode ser transformada em glicose, processo conhecido como sacarificação.

Em um estudo realizado por cientistas do Departamento de Engenharia Química da Universidade de Lund (Suécia) e do Departamento de Biotecnologia Aplicada e Ciência dos Alimentos da Universidade de Tecnologia e Economia de Budapeste (Hungria), foram analisadas as enzimas produzidas pelo fungo da espécie Trichoderma atroviridae. Preparadas em laboratório, a equipe testou o potencial dessas enzimas na hidrólise da palha de trigo e do bagaço de cana-de-açúcar, dois resíduos da agroindústria.

Antes de realizar a hidrólise enzimática, os resíduos passaram por um pré-tratamento que remove a lignina da biomassa, liberando a celulose e outros tipos de carboidratos, até a obtenção dos açúcares mais simples, como a glicose. Na etapa seguinte, os pesquisadores realizaram a sacarificação utilizando enzimas produzidas em cultivo de laboratório do fungo geneticamente modificado T. atroviridae TUB F-1663. O processo de obtenção dessas enzimas foi realizado com a inoculação do fungo em três substratos de lignocelulose pré-tratada, obtidos a partir de uma árvore da família das coníferas, chamada spruce, do bagaço da cana-de-açúcar e da palha de trigo. Durante o processo foram testadas as atividades de algumas enzimas.

Comparando a atividade das enzimas produzidas nos diferentes substratos, em papel de filtro, os pesquisadores puderam constatar uma grande similaridade. Duas enzimas, a glucosidase e a hemicelulase, em particular, mostraram atividades ligadas ao tipo de substrato. Ficou constatado também que, a quantidade de glicose produzida, a partir da hidrólise foi semelhante.

Ao comparar as atividades das enzimas produzidas, pelo fungo, em laboratório e das misturas comerciais, os pesquisadores constataram que a degradação dos polissacarídeos xilano e xilose foi menos eficiente nas de laboratório, do que nas misturas comerciais. Os pesquisadores testaram também, a atividade de sobrenadantes do fungo em substratos contendo xilano. Como resultado foi observado um acúmulo desse polissacarídeo no meio, fato que os cientistas atribuem à baixa atividade da enzima xilosidase.

A partir dos resultados obtidos, os pesquisadores adicionaram ao substrato as enzimas comerciais glucosidase e xilosidase, no intuito de aumentar a eficiência daquelas obtidas em laboratório. Após esse complemento, eles observaram que havia uma possível correlação entre o rendimento da glicose com a atividade da glicosidase e o rendimento da xilose com a concentração de xilosidase presentes na mistura.

Os pesquisadores chegaram à conclusão de que os sobrenadantes produzidos pelo fungo, geneticamente modificado, têm boa atividade em papel de filtro e também quando acrescidos de altas concentrações de glucosidase, em diferentes substratos pré-tratados de lignocelulose. A eficiência da atividade dessas enzimas possibilitou uma boa conversão da celulose, de modo tão eficiente quanto as misturas comerciais. Em contrapartida, para conseguir a mesma eficácia na conversão do xilano, será necessária a adição de xilosidase aos sobrenadantes do T. atroviridae TUB F-1663.
24/07/2009
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG
 

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