Pesquisadores da Unicamp criaram uma levedura geneticamente modificada que promete ampliar a eficiência na produção de etanol a partir do milho, um setor que vem crescendo rapidamente no Brasil e responde por cerca de 30% do álcool etílico produzido no país.
Com o crescimento da produção de etanol de milho no Brasil, que se consolidou como uma alternativa logística e econômica ao etanol de cana-de-açúcar, pesquisadores da Universidade de Campinas desenvolveram uma levedura geneticamente modificada para melhorar a eficiência do processo fermentativo.
O avanço foi realizado pelo Laboratório de Genômica e Bioenergia do Instituto de Biologia da Unicamp, sob a coordenação do professor Gonçalo Amarante Guimarães Pereira. A tecnologia foi protegida e licenciada para a empresa-filha Bioinfood, com apoio da Inova Unicamp e da Funcamp, instituições responsáveis por estratégias de inovação e transferência de tecnologia.
Desafios na fermentação do milho para etanol
O uso do milho como matéria-prima para etanol surgiu como uma alternativa ao cultivo de cana, devido às vantagens logísticas do grão, que pode ser armazenado por meses em silos sem perder qualidade, facilitando a integração com a safra de soja e promovendo a rotação de culturas. Além disso, a cadeia produtiva do milho gera subprodutos de alto valor, como óleo e ração animal, tornando a atividade ainda mais econômica.
Segundo o pesquisador Gonçalo Pereira, o custo do etanol de milho é consideravelmente menor do que o da cana, além de ser mais simples de produzir, uma vez que o milho pode ser armazenado após a colheita, ao contrário da cana, que precisa ser processada rapidamente.
Apesar das vantagens, a fermentação do milho apresenta um obstáculo técnico. Diferentemente do açúcar da cana, o milho possui amido, uma cadeia de moléculas de glicose que precisa ser previamente quebrada para que a levedura possa fermentar.
Esse processo de quebra do amido envolve duas enzimas, as amilases. A alfa-amilase fragmenta o amido em cadeias menores, enquanto a glucoamilase, atuando durante a fermentação, converte essas cadeias em glicose, que é fermentável pela levedura.
O problema reside na alta temperatura necessária para a funcionamento da alfa-amilase convencional, que supera os 90°C, incompatível com a fase de fermentação, que ocorre a aproximadamente 30°C. Assim, a enzima precisa ser aplicada em uma etapa anterior, elevando os custos e gerando perdas de amido residual, que não é convertido em etanol.
Inovação por meio de análise computacional
Para superar esse desafio, a equipe da Unicamp utilizou ferramentas de bioinformática para buscar enzimas capazes de atuar em temperaturas próximas às condições de fermentação. A busca por uma alfa-amilase funcional em baixa temperatura foi fundamental, uma vez que a maioria das enzimas conhecidas só funciona em altas temperaturas, acima de 90°C.
De acordo com Marcelo Falsarella Carazzolle, um dos responsáveis pelo projeto, a equipe vasculhou milhões de sequências de proteínas de organismos sequenciados e identificou uma enzima promissora que atua em temperaturas muito inferiores às convencionais, uma raridade na área.
Após selecionar as enzimas mais eficazes, os pesquisadores inseriram seus genes em uma linhagem de levedura industrial, criando uma cepa capaz de produzir suas próprias alfa-amilase e glucoamilase, eliminando a necessidade de adição externa dessas enzimas. Em testes laboratoriais, a nova linhagem mostrou-se capaz de processar o amido residual e dispensar a aplicação de enzimas comerciais, além de potencialmente aumentar a produção de etanol.
Essa inovação representa uma vantagem competitiva para a indústria, permitindo maior rendimento na produção de etanol com a mesma quantidade de milho, além de reduzir custos operacionais relacionados à compra de enzimas externas.
Fonte: jornal.unicamp.br
