Uma nova família de enzimas transforma resíduos vegetais em produtos valiosos, como bioplásticos, nylon e combustíveis não derivados de petróleo. A descoberta foi realizada por uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade de Portsmouth (EUA) em colaboração com outros institutos de pesquisa norte-americanos, e pode abrir caminho para muitas formas de reciclagem de plantas que não estão mais vivas.
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Uma nova família de enzimas transforma resíduos vegetais em produtos valiosos, como bioplásticos, nylon e combustíveis não derivados de petróleo. A descoberta foi realizada por uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade de Portsmouth (EUA) em colaboração com outros institutos de pesquisa norte-americanos, e pode abrir caminho para muitas formas de reciclagem de plantas que não estão mais vivas.
Cientistas, em particular, descobriram uma classe de enzimas ativas nos elementos constituintes da lignina, um dos principais componentes de alguns tipos de plantas, após décadas de pesquisa de inúmeros cientistas com a intenção de encontrar um método para degradar essa molécula a fim de recuperar compostos químicos menores e potencialmente úteis.
A lignina é uma família de polímeros tridimensionais gigantescos e complexos que as plantas desenvolveram para se proteger, sendo encontrada principalmente em suas paredes celulares e atuando como andaime, sendo essencial para a chegada da água. É também a defesa natural contra patógenos e está presente em grandes quantidades nas chamadas plantas lenhosas (por exemplo, árvores).
Estrutura química da lignina
Créditos: Karol Głąb / Wikimedia via Universidade de Portsmouth
Mas acima de tudo é um enorme recurso potencial: as ligninas, como um todo, são de fato os segundos biopolímeros sintetizados na Terra em quantidade após a celulose, com os quais representam cerca de 70% da biomassa total e com os quais, em alguns casos, formam o lignocelulosa, ainda mais difícil de degradar.
Algo que não poderia faltar. Mas sua complexidade fez várias tentativas feitas até agora em vão. “Montamos uma equipe internacional para encontrar e projetar enzimas naturais – explica John McGeehan, que liderou a pesquisa – Enzimas são catalisadores biológicos capazes de realizar reações incríveis, degradando alguns de nossos polímeros naturais e artificiais entre os menos reativos” .
E essa nova classe consegue fazer o que antes era impossível com a lignina, resolvendo a etapa chave do seu mecanismo de degradação. Os resultados obtidos fornecem um caminho para a produção de novos materiais e produtos químicos como nylon, o bioplásticos e até mesmo o fibra de carbono, e tudo do que anteriormente era um produto residual.
A descoberta também oferece benefícios ambientais adicionais: a criação de produtos a partir da lignina reduz a dependência do petróleo para produtos de uso diário e oferece uma alternativa atraente à combustão, contribuindo para reduzir as emissões de dióxido de carbono.
Créditos: SamMallinson_1080pHD_WithCaptions da Universidade de Portsmouth no Vimeo
As enzimas descobertas são, em particular, citocromo P450 e eles têm outro lado positivo incrível: eles são capazes de trabalhar em uma ampla gama de moléculas (por isso são chamados de "promíscuos", mas neste caso em um sentido decididamente positivo). Além disso, são potencialmente modificáveis e, portanto, considera-se possível obter outras moléculas ativas em outros substratos.
A pesquisa, financiada pelo Conselho de Pesquisa em Biotecnologia e Ciências Biológicas, a National Science Foundation e o DOE EERE Bioenergy Technologies Office, foi publicada na Nature Communications.
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Roberta De Carolis
