Produção sustentável de bioenergia

O uso dos biocombustíveis é uma das principais alternativas para a redução do consumo dos combustíveis fósseis e conseqüentemente da emissão de gases poluentes para a atmosfera. Essa classe de combustíveis é produzida a partir da biomassa (matéria orgânica) que é uma fonte renovável e pode ser de origem vegetal ou animal. A cana-de-açúcar, o milho, a soja, a semente de girassol e a madeira e celulose são as fontes mais conhecidas no mundo, geradoras de biocombustíveis, como o álcool, o etanol e o biodiesel.

Diversas pesquisas nesse setor vêm sendo desenvolvidas tanto para buscar novas fontes de matéria orgânica, quanto para melhorar todo o processo industrial que envolve a produção desses combustíveis. Uma pesquisa realizada por cientistas da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, parece ter descoberto uma forma de elevar o teor de açúcares fermentáveis em determinadas partes das plantas com o objetivo de facilitar a conversão da biomassa em biocombustíveis. Os resultados foram publicados em um artigo no The Plant Journal.

O Dr Dupree e sua equipe encontraram em uma planta do gênero Arabidopsis três enzimas responsáveis pela produção de um açúcar chamado glicomanana (do inglês glucomannan). Ele lidera o Programa de Pesquisas sobre Açúcares da Parede Celular (Cell Wall Sugars Research Programme) pertencente ao BBSRC (Biotechnology and Biological Sciences Research Council) ligado ao Centro de Bioenergia Sustentável (Sustainable Bioenergy Centre),

A associação da manose com a hemicelulose (manose hemicelulósica) forma um polissacarídeo que faz parte dos componentes estruturais da parede celular e de reservas de armazenamento, além também de outras funções relacionadas ao período de crescimento e desenvolvimento dos vegetais.

Nesse estudo, os pesquisadores mostraram que a quantidade de glicomanana pode ser elevada ou diminuída em outras partes do vegetal sem que, aparentemente, o desenvolvimento ou mesmo a resistência da parede celular possam ser prejudicados. No entanto, o que eles perceberam é que a modificação nas concentrações desse açúcar causa danos ao desenvolvimento das sementes.
 
Estudando a genética do metabolismo desses açúcares, os cientistas descobriram que a expressão heteróloga de diversos genes da família da CSLA (Arabidopsis cellulose synthase-like A) sintetiza, in vitro¸ polissacarídeos do tipo manana. No entanto, eles queriam determinar se as proteínas CSLA eram responsáveis pela síntese da glicomanana in vivo. Para isso, eles caracterizaram a inserção de mutantes em cada um dos nove genes CSLA da Arabdopsis e diversas duplas e triplas combinações mutantes. Dentre elas, a csla9 mostrou uma redução de glicomanana e a csla2csla3csla (tripla combinação mutante) não mostraram uma quantidade perceptível de glicomanana no caule. De acordo com o estudo, essas mutações não causam alterações no desenvolvimento dessa parte da planta.

Os resultados da pesquisa levaram os pesquisadores a concluir que é possível elevar o teor da glicomanana em partes específicas da planta, tais como o caule. Eles acreditam que esse aumento será benéfico para a produção de bioenergia, pois a quantidade de açúcares fermentáveis disponíveis será maior. Apesar dos resultados positivos em relação à maior quantidade dos açúcares, será necessário compreender melhor como obter um aumento expressivo desses carboidratos nos vegetais. A idéia é obter novas fontes renováveis de energia a partir de culturas que não são utilizadas como alimento para o ser humano e de resíduos.

29/01/2010
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG