Uma enzima encontrada nas raízes da cana-de-açúcar amplia em até seis vezes a liberação de açúcares do bagaço em testes de laboratório conduzidos pela Universidade de São Paulo (USP). O resultado abre uma possibilidade para melhorar a produção de etanol de segunda geração, que aproveita as fibras da planta para obter combustível adicional àquele produzido a partir do caldo.
O avanço foi divulgado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), apoiadora do trabalho. A pesquisa é do Laboratório de Fisiologia Ecológica de Plantas (Lafieco), do Instituto de Biociências da USP, e foi publicada no Journal of Experimental Botany.
A perspectiva econômica está no aproveitamento mais eficiente de uma matéria-prima que já chega às usinas. Depois da extração do caldo, o bagaço ainda contém açúcares presos em sua estrutura. Torná-los acessíveis à fermentação é um dos desafios para aumentar a produção de combustível por tonelada de cana processada.
O ganho de até seis vezes, porém, corresponde à liberação de açúcares nas condições do experimento. O estudo não demonstrou uma multiplicação equivalente da produção industrial de etanol. Entre o resultado de laboratório e a operação de uma usina, ainda é necessário avaliar rendimento, custo e desempenho em escala.
A solução veio da própria planta
A resistência do bagaço está relacionada à lignocelulose, conjunto de materiais que dá sustentação à planta. Para produzir etanol a partir dessas fibras, é necessário romper sua estrutura e liberar açúcares que possam ser utilizados na fermentação.
A equipe da USP investigou como a própria cana modifica as paredes de suas células durante a formação de aerênquimas, espaços que permitem a circulação de ar nas raízes. O desenvolvimento dessas estruturas envolve mecanismos naturais de remodelação dos tecidos, nos quais diferentes enzimas entram em atividade.
Os pesquisadores compararam quatro segmentos de raízes, correspondentes a etapas distintas desse processo. A análise permitiu selecionar uma enzima, identificada como ScASD1, para testar seu potencial no processamento do bagaço.
A molécula foi produzida em laboratório com auxílio de leveduras e adicionada a uma mistura comercial de enzimas. Nos ensaios, a combinação melhorou a liberação dos açúcares. O resultado indica que mecanismos presentes na própria planta podem complementar as tecnologias usadas para degradar sua biomassa.
O trabalho integra uma linha de investigação desenvolvida pelo laboratório ao longo de 17 anos. A próxima perspectiva é avaliar outras enzimas vegetais e combinações adaptadas à composição da cana.
Mais aproveitamento exige conta industrial
Para a cadeia canavieira, o interesse é obter mais produtos da matéria-prima cultivada. O etanol convencional utiliza os açúcares do caldo; o de segunda geração alcança os componentes das fibras que permanecem depois desse processamento.
O bagaço, entretanto, já tem valor econômico. Ele é utilizado pelas usinas para gerar calor e eletricidade, inclusive com comercialização de energia excedente. Sua destinação à produção de etanol precisa, portanto, ser avaliada junto às necessidades energéticas da unidade e ao retorno das diferentes alternativas.
O resultado da USP acrescenta uma possibilidade tecnológica a essa decisão. Para se transformar em ganho comercial, a nova combinação deverá apresentar desempenho consistente e custo compatível com o processo industrial. A produção da enzima, sua estabilidade e a integração com as demais etapas fazem parte dessa avaliação.
Para o fornecedor de cana, o avanço está inicialmente no processamento. A pesquisa não apresentou uma nova recomendação de plantio nem uma tecnologia pronta para aplicação na lavoura. Seu potencial é ampliar o aproveitamento da produção entregue à indústria, com efeitos econômicos que dependerão da adoção pelas usinas e das condições de comercialização da matéria-prima.
