Perfil enzimático de bactéria celulolítica

A busca por fontes energéticas menos poluentes e renováveis, alternativas ao petróleo, como por exemplo os biocombustíveis, vem recebendo especial atenção de pesquisadores de diversos países, com destaque para os EUA e o Brasil. Um dos principais fatores que vem estimulando o crescimento desse mercado, além das questões ambientais, é o contínuo aumento no consumo mundial de energia, acompanhado, de forma geral, pelo aumento das populações e dos parques industriais.

O sucesso dos biocombustíveis não está vinculado somente às questões ambientais ou à capacidade produtiva da matéria-prima, mas principalmente na eficiência da transformação da biomassa em combustível.

Cientes da necessidade de aumentar a eficácia do processo de produção dos biocombustíveis, pesquisadores norte-americanos da Divisão de Ciências Biológicas, pertencente ao Pacific Northwest National Laboratory, desenvolveram e aplicaram sondas para marcar um perfil de proteínas com função enzimática, sintetizadas pelo Clostridium thermocellum, uma bactéria produtora de celulossoma – complexos enzimáticos extracelulares­ – que possui elevadas taxas de reprodução e de degradação da celulose cristalina. O artigo foi publicado no Journal American Chemical Society.

Muitas espécies de bactérias anaeróbias celulolíticas, como é o caso da Clostridium t., são capazes de produzir subunidades catalíticas multicomplexas contendo diversas hidrolases glicosídicas que facilitam a degradação de celulose altamente recalcitrante, assim como outros polissacarídicos vegetais da parede celular.

As glicosídeo hidrolases microbianas, classe de enzimas analisadas nesse estudo,  possuem um papel essencial na conversão bioquímica da biomassa celulósica em biocombustíveis. Essas enzimas, também conhecidas como glicosidases, catalisam a hidrólise da ligação glicosídica para gerar dois açúcares menores. Elas são proteínas extremamente comuns com diversas funções na natureza, incluindo a degradação da biomassa, como celulose e hemicelulose, em estratégias de defesa antibacteriana, em mecanismos de patogênese, e no funcionamento celular normal. Juntamente com as glicosiltransferases, as glicosidases constituem a principal maquinaria catalisadora para a síntese e a quebra de ligações glicosídicas.

O uso e desenvolvimento das sondas mostrou grande eficiência na determinação dessas enzimas, podendo ser usado tanto para bactérias aeróbicas quanto anaeróbicas, aumentando as chances de se encontrar novas enzimas que sejam mais eficientes na degradação da celulose, para produção de biocombustíveis, como o etanol.