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Cientistas da USP descobrem enzima que amplia em seis vezes a produção de açúcar da cana

Pesquisadores da USP isolaram uma enzima da cana-de-açúcar que aumenta em seis vezes a liberação de açúcar, impulsionando o etanol de segunda geração.

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  • Uma descoberta científica realizada no Laboratório de Fisiologia Ecológica de Plantas (Lafieco), da Universidade de São Paulo (USP), promete transformar a eficiência…
  • Pesquisadores identificaram uma enzima presente na própria raiz da cana-de-açúcar, batizada de ASD (α-L-arabinofuranosidase), capaz de atuar como uma chave biológica para…
  • O estudo, que contou com 17 anos de investigação, aponta que a aplicação dessa molécula em coquetéis enzimáticos aumentou em até seis…
Cientistas da USP descobrem enzima que amplia em seis vezes a produção de açúcar da cana
Foto: Divulgação

Uma descoberta científica realizada no Laboratório de Fisiologia Ecológica de Plantas (Lafieco), da Universidade de São Paulo (USP), promete transformar a eficiência da indústria sucroenergética brasileira. Pesquisadores identificaram uma enzima presente na própria raiz da cana-de-açúcar, batizada de ASD (α-L-arabinofuranosidase), capaz de atuar como uma chave biológica para romper a rigidez estrutural da planta e liberar quantidades significativamente maiores de açúcar.

O estudo, que contou com 17 anos de investigação, aponta que a aplicação dessa molécula em coquetéis enzimáticos aumentou em até seis vezes a liberação de açúcar a partir dos resíduos da cana. Este avanço é considerado um marco para o setor, especialmente no que diz respeito ao desenvolvimento do etanol de segunda geração, que utiliza o bagaço — anteriormente visto como um subproduto de difícil processamento — como matéria-prima nobre.

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A quebra da barreira lignocelulósica

Historicamente, o aproveitamento pleno da biomassa da cana enfrenta um desafio técnico complexo: a resistência da lignocelulose, o “esqueleto” que confere rigidez à planta. Até o momento, a indústria dependia majoritariamente de coquetéis enzimáticos derivados de microrganismos, como fungos, frequentemente controlados por patentes internacionais. A descoberta da USP inverte essa lógica ao utilizar uma ferramenta da própria planta.

Marcos Silveira Buckeridge, coordenador do Lafieco e coautor do trabalho publicado no Journal of Experimental Botany, destaca o ineditismo da abordagem. Segundo o pesquisador, é a primeira vez que a ciência aponta uma molécula de origem vegetal com tamanha eficácia para esse fim. O processo de descoberta envolveu o mapeamento detalhado da parede celular da cana, um trabalho de longo fôlego que começou a ganhar forma com dados estruturais publicados pelo grupo ainda em 2013.

O papel dos aerênquimas na remodelação celular

A chave para o sucesso da pesquisa esteve na observação dos aerênquimas, estruturas porosas que se formam nas raízes da cana para permitir a passagem de ar. Os pesquisadores notaram que, durante o desenvolvimento dessas estruturas, a própria planta ativa mecanismos naturais de “tesouras químicas” para remodelar suas fibras e separar células. Ao isolar a enzima ASD, a equipe conseguiu reproduzir esse processo de forma controlada em laboratório.

Bruno Viana Navarro, pós-doutorando e primeiro autor do artigo, explica que o experimento utilizou a cultivar SP80-3280. Ao inserir a enzima ASD em coquetéis comerciais, a equipe observou uma aceleração drástica na sacarificação. “Ela atua de forma muito específica no rearranjo da parede celular, quebrando as ligações de um dos materiais estruturais mais presentes na cana”, detalha Navarro.

Perspectivas para um coquetel 100% vegetal

O horizonte aberto pela pesquisa vai além da enzima ASD. O grupo identificou cerca de 530 sequências genéticas e classes de enzimas na cana, o que sugere um potencial vasto para novas inovações. Uma segunda enzima, focada na degradação de pectinas, já demonstrou resultados promissores ao facilitar a separação das células, um processo que pode tornar a biomassa muito mais suscetível à conversão industrial.

O objetivo final dos cientistas é ambicioso: desenvolver um coquetel enzimático 100% vegetal e customizado, desenhado especificamente para a composição bioquímica da biomassa brasileira. Se alcançado, esse avanço pode reduzir a dependência de tecnologias externas e elevar o rendimento do etanol de primeira e segunda geração a patamares inéditos. O Play Notícias News continuará acompanhando os desdobramentos desta pesquisa, que coloca o Brasil na vanguarda da biotecnologia aplicada à energia renovável.

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