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Futuro promissor para o biocombustível

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O crescimento global do emprego de energia, juntamente com a elevação nos preços do óleo e do gás natural e a falta de estabilidade do mercado de energia, destaca a importância do avanço e criação de tecnologias para o aproveitamento de fontes energéticas renováveis.

Pensando nisto, pesquisadores norte-americanos desenvolveram um microrganismo capaz de produzir um avançado biocombustível diretamente da biomassa, sem modificações químicas adicionais. Com a implementação de ferramentas da biologia sintética, os especialistas projetaram uma estirpe da bactéria Escherichia coli para produzir biodiesel e outros produtos químicos importantes derivados de ácidos graxos. O estudo está publicado na revista Nature.

Combustíveis e outros químicos vêm sendo produzidos a partir dos ácidos graxos em óleos vegetais e animais por mais de um século. Estes óleos agora servem como matéria-prima não apenas para o biodiesel, mas também para uma ampla gama de produtos importantes, incluindo surfactantes, solventes e lubrificantes.

O aumento da demanda e a oferta limitada destes óleos exalta a necessidade de encontrar novas vias para a produção de substâncias de interesse. Nesse sentido, a geração desses recursos seria mais controlável e economicamente viável através da conversão microbiana de matérias-primas renováveis, como a partir de biomassa derivada de hidratos de carbono.

A E. coli é um microrganismo bastante estudado, cuja capacidade natural de sintetizar os ácidos graxos e sua receptividade excepcional para a manipulação genética o coloca como alvo ideal para a pesquisa de biocombustíveis. A combinação de E. coli com novas reações bioquímicas, realizadas por meio da biologia sintética, permitiram produzir ácidos graxos (biodiesel), álcoois e ceras a partir de açúcares simples.

O processo de biossíntese microbiana origina ácidos graxos ligados a uma proteína transportadora, cuja acumulação inibe a fabricação demasiada desses compostos. Normalmente, a Escherichia coli não desperdiça energia para a produção excessiva de gorduras. Entretanto, através da clivagem dos ácidos de seus transportadores protéicos, os cientistas foram capazes de desbloquear o sistema de regulação natural e originar uma formação abundante desses, para posterior conversão em diferentes produtos. Além disso, o microrganismo geneticamente modificado foi elaborado para não utilizar esse tipo de ácido monocarboxilíco como forma de nutrição ou de aquisição de energia.

Após o sucesso na alteração do metabolismo dos ácidos graxos para a produção de combustíveis e outros produtos químicos a partir da glicose, os pesquisadores manipularam sua nova cepa de E. coli para produzir hemicelulases - enzimas que são capazes de fermentar hemicelulose, os açúcares complexos que são o componente majoritário da biomassa celulósica e repositório principal para a energia aprisionada dentro das paredes de células vegetais.

Atualmente, a transformação bioquímica da biomassa de celulose exige dispendiosas enzimas para a libertação de açúcar. Dando a E. coli a capacidade de fermentar a celulose e a hemicelulose, sem a adição de componentes enzimáticos caros, será possível melhorar a economia de biocombustíveis celulósicos.

Os cientistas estão agora trabalhando para maximizar a eficiência e a velocidade de conversão da biomassa em biodiesel pela E. coli modificada. Eles também estão procurando formas de impulsionar a quantidade total de biodiesel que pode ser produzida a partir de uma única fermentação.

Produtividade, titulação e conversão eficiente de matérias-primas em combustível são os três fatores mais importantes para a engenharia de microrganismos nessa área de pesquisa. Sendo assim, ainda é necessário muito trabalho dos especialistas até que esta técnica se torne comercialmente viável. Com a crescente conscientização do aquecimento global, os biocombustiveis poderão ter um futuro muito promissor na dinâmica da vida terrestre.
05/02/2010
 

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