O bioetanol é produzido pela transformação de açúcares da biomassa vegetal pela levedura Saccharomyces cerevisiae. É o mesmo microorganismo responsável pela fermentação e produção de bebidas alcoólicas.
Se, nesses últimos anos, a produção de etanol aumentou fortemente para atingir 65 bilhões de litros por ano, foi para responder à demanda de agrocombustível dos carros flex-fuel. Portanto, essa produção compete com as produções agrícolas alimentares e coloca em perigo numerosas populações no mundo. Por outro lado, o balanço ambiental desses agrocombustíveis produzidos a partir de culturas dedicadas é contestado.
A levedura Saccharomyces cerevisiae, produtora de etanol para as bebidas e os agrocombustíveis (vista ao microscópio eletrônico).
Créditos: AJC1 CC by-nc-as.
É por isto que os agrocombustíveis ditos de segunda geração estão em desenvolvimento. O princípio é converter não açúcares alimentares (sacarose, amido...), mas açúcares não alimentares (lignina, celulose...) contidos nos resíduos agrícolas como as palhas. Sendo tais resíduos descartes da atividade agrícola, sua valorização reduz o impacto ambiental global da agricultura para um serviço equivalente.
O problema é que esse procedimento gera, além de etanol, os subprodutos parasitas. O acetato, em primeiro lugar, que é produzido em quantidade significativa. O acetato inibe a produção de etanol pelas leveduras, podendo mesmo bloqueá-la. O glicerol, a seguir, que pode representar 4% dos açúcares transformados. Por muito tempo, sua formação pareceu inevitável. Para resolver o problema, considerou-se até o presente realizar uma segunda fermentação pela bactéria Escherichia coli ou ainda recuperar o glicerol para valorizá-lo de outro modo, sob a forma de sabão.
Uma levedura "três-em-um"
Os pesquisadores da Deft University of Technology, em associação com o Kluyver Centre for Genomics of Industrial Fermentation, resolveram esses problemas inserindo um único gene de E. coli na levedura de reação da fermentação, o Saccharomyces cerevisiae. Ele conduziu à transformação de acetato em etanol. Na cadeia de reações da fermentação, o papel do glicerol se torna inútil e a equipe pôde extrair os genes responsáveis por sua produção.
Assim modificado, a levedura é capaz de transformar o acetato em acetanol e a produção de glicerol é totalmente abolida.
Síntese simplificada de bioetanol a partir de resíduos agrícolas (palha de trigo), com a ajuda da levedura Sacchromyces cerevisiae convencional (no alto) e depois de sua modificação genética (abaixo). Quando de uma fermentação clássica, a produção de acetato inibe a reação e uma parte de açúcares é transformada em glicerol. Com a levedura modificada, o acetato é transformado em etanol e não há mais produção de glicerol.
Créditos: G. Macqueron/Futura - Sciences.
"Em laboratório, essa simples modificação genética "mata dois coelhos com uma só cajadada": não há formação de glicerol, melhor rendimento de produção de etanol e consumação do acetato tóxico", se entusiasma Jack Pronk, principal pesquisador do projeto.
Os ganhos potenciais de vários bilhões de litros de etanol prometidos por esse conceito necessitam ainda de pesquisas mais amplas para aplicá-lo ao stress dos procedimentos industriais. Os pesquisadores da Delft solicitaram uma patente, esperando colaborar com parceiros industriais para acelerar a passagem do laboratório ao desenvolvimento industrial.
FONTE: Futura Sciences
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