{"id":36149,"date":"2023-07-24T07:30:32","date_gmt":"2023-07-24T10:30:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.funverde.org.br\/blog\/?p=36149"},"modified":"2023-07-20T11:45:00","modified_gmt":"2023-07-20T14:45:00","slug":"nova-enzima-pode-impulsionar-a-producao-sustentavel-de-combustivel-para-aviacao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.funverde.org.br\/blog\/nova-enzima-pode-impulsionar-a-producao-sustentavel-de-combustivel-para-aviacao\/","title":{"rendered":"Nova enzima pode impulsionar a produ\u00e7\u00e3o sustent\u00e1vel de combust\u00edvel para avia\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"

Por\u00a0M\u00f4nica Tarantino – Ag\u00eancia FAPESP<\/b> \u2013 20 de julho de 2023 – Biocatalisador identificado por pesquisadores brasileiros tem potencial de resolver gargalo tecnol\u00f3gico e produtivo para a fabrica\u00e7\u00e3o de biocombust\u00edveis renov\u00e1veis e outros bioprodutos, como biopl\u00e1sticos e biopol\u00edmeros (imagem: arquivo do pesquisador)<\/span><\/em><\/p>\n

Nas \u00faltimas d\u00e9cadas, cientistas t\u00eam se dedicado a procurar solu\u00e7\u00f5es para melhorar o processo de fabrica\u00e7\u00e3o sustent\u00e1vel dos biocombust\u00edveis a partir de fontes renov\u00e1veis.<\/p>\n

O mais recente avan\u00e7o nesse campo foi anunciado por pesquisadores brasileiros h\u00e1 cerca de dois meses e pode impulsionar a produ\u00e7\u00e3o de biocombust\u00edvel para transporte a\u00e9reo e mar\u00edtimo.<\/p>\n

\u201cAp\u00f3s tr\u00eas anos e meio de pesquisa, identificamos uma enzima que pode substituir os catalisadores tradicionais utilizados em rotas termoqu\u00edmicas para a produ\u00e7\u00e3o de bioquerosene de avia\u00e7\u00e3o [Sustainable Aviation Fuel ou SAF]\u201d, diz\u00a0Let\u00edcia Zanphorlin<\/a><\/strong>, coordenadora do estudo e pesquisadora l\u00edder do Laborat\u00f3rio Nacional de Biorrenov\u00e1veis do Brasil (LNBR) do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM).<\/p><\/blockquote>\n

A enzima descoberta pelo grupo do CNPEM chama-se descarboxilase ou OleTPRN e pertence \u00e0 classe das citocromo P450.<\/p>\n

Trata-se de uma metaloenzima proveniente da bact\u00e9ria\u00a0Rothia nasimurium<\/i>\u00a0e promete ser a chave para o desenvolvimento de novas rotas biotecnol\u00f3gicas para a produ\u00e7\u00e3o de hidrocarbonetos renov\u00e1veis para a avia\u00e7\u00e3o a partir de diferentes mat\u00e9rias-primas: biomassas oleaginosas (origin\u00e1rias da soja, maca\u00faba ou milho, entre outros) ou lignocelul\u00f3sicas (de fontes como o baga\u00e7o ou a palha da cana e da ind\u00fastria do papel).<\/p>\n

\u201cEm compara\u00e7\u00e3o com os catalisadores convencionais ou qu\u00edmicos, a nova enzima faz a rea\u00e7\u00e3o de descarboxila\u00e7\u00e3o de \u00e1cidos graxos (rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica que leva \u00e0 cis\u00e3o carbono-carbono e causa a remo\u00e7\u00e3o do grupo carboxila dos \u00e1cidos graxos) com alto rendimento e \u00e9 seletiva para diferentes tamanhos e tipos de cadeia de carbono. Ela promove a desoxigena\u00e7\u00e3o, que \u00e9 um dos grandes entraves para a produ\u00e7\u00e3o de SAF\u201d, explica Zanphorlin.<\/p>\n

A pesquisadora explica que o oxig\u00eanio pode causar danos \u00e0s pe\u00e7as e motores das aeronaves.<\/p>\n

Isso ajuda a entender por que os biocombust\u00edveis j\u00e1 produzidos em larga escala pelo Brasil, como etanol e biodiesel, n\u00e3o s\u00e3o usados em avi\u00f5es e explica a demanda por novos biocatalisadores.<\/p>\n

Em geral, os catalisadores convencionais utilizados em rotas para produ\u00e7\u00e3o de combust\u00edvel de avia\u00e7\u00e3o s\u00e3o produzidos \u00e0 base de metais, como cobalto, platina, n\u00edquel e pal\u00e1dio.<\/p>\n

\u201cEsses catalisadores met\u00e1licos, para efetuarem a rea\u00e7\u00e3o de desoxigena\u00e7\u00e3o, s\u00e3o aplicados em condi\u00e7\u00f5es severas, de altas temperatura e press\u00e3o, podendo causar danos ao ambiente, produzindo res\u00edduos tecnol\u00f3gicos e levando a perdas de rendimentos\u201d, diz a cientista.<\/p><\/blockquote>\n

O estudo,\u00a0publicado<\/a><\/strong>\u00a0em\u00a0Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)<\/i>, foi apoiado pela FAPESP por meio de quatro projetos (18\/04897-9<\/a><\/strong>,\u00a019\/08855-1<\/a><\/strong>,\u00a019\/12599-0<\/a><\/strong>\u00a0e\u00a020\/01967-6<\/a><\/strong>).<\/p>\n

Os autores do artigo afirmam que as enzimas atuam como catalisadores biol\u00f3gicos, acelerando rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas nos diversos organismos vivos presentes na natureza.<\/p>\n

No estudo em quest\u00e3o, a enzima \u00e9 capaz de converter, em um \u00fanico passo, \u00e1cidos graxos em alcenos (olefinas), um tipo de hidrocarboneto e importante intermedi\u00e1rio qu\u00edmico.<\/p>\n

\u00c1cidos graxos s\u00e3o componentes essenciais dos lip\u00eddios, classe de compostos org\u00e2nicos que abrange gorduras, \u00f3leos e que pode ter origem a partir de plantas, animais e microrganismos.<\/p>\n

A descoberta e elucida\u00e7\u00e3o dos mecanismos moleculares da nova enzima s\u00e3o fruto de uma abordagem multidisciplinar.<\/p>\n

Os pesquisadores utilizaram bancos de dados p\u00fablicos em busca de enzimas com propriedades e fun\u00e7\u00f5es espec\u00edficas.<\/p>\n

A busca foi guiada por ferramentas de bioinform\u00e1tica e dados gen\u00f4micos de microrganismos.<\/p>\n

A enzima em potencial foi estudada em n\u00edvel at\u00f4mico com uso de luz s\u00edncrotron, um tipo de radia\u00e7\u00e3o eletromagn\u00e9tica extremamente brilhante que, ao incidir sobre cristais de prote\u00edna, causa a difra\u00e7\u00e3o dos el\u00e9trons ali presentes, permitindo aos cientistas elucidar a sua estrutura tridimensional.<\/p>\n

\u201cAvaliamos a posi\u00e7\u00e3o de cada amino\u00e1cido que comp\u00f5e a estrutura at\u00f4mica dessa enzima e mapeamos suas intera\u00e7\u00f5es intermoleculares com o \u00e1cido graxo\u201d, descreve Zanphorlin. Foi a\u00ed que os pesquisadores vislumbraram todas as poss\u00edveis aplica\u00e7\u00f5es da descoberta.<\/p>\n

Paralelamente ao trabalho no laborat\u00f3rio, outras equipes de profissionais do CNPEM trabalharam no registro da patente e na produ\u00e7\u00e3o de avalia\u00e7\u00f5es t\u00e9cnicas, econ\u00f4micas e ambientais dessas rotas de base biol\u00f3gica, que devem ser publicadas em breve.<\/p>\n

\u201cA enzima estudada teve a patente depositada em 2021.<\/p>\n

Esse \u00e9 um dos grandes diferenciais do CNPEM: temos a oportunidade de desenvolver a tecnologia, escalonar em planta-piloto e num ambiente industrialmente relevante e realizar avalia\u00e7\u00f5es t\u00e9cnicas, econ\u00f4micas e ambientais que nos ajudam a identificar poss\u00edveis pontos de melhorias na inova\u00e7\u00e3o em desenvolvimento\u201d, relata a cientista.<\/p>\n

As possibilidades de produ\u00e7\u00e3o de combust\u00edveis adequados \u00e0 avia\u00e7\u00e3o com a ajuda da nova enzima s\u00e3o animadoras, segundo os pesquisadores.<\/p>\n

\u201cNo que se refere a res\u00edduo lignocelul\u00f3sico proveniente da cana-de-a\u00e7\u00facar, atualmente o Brasil gera cerca de 150 milh\u00f5es de toneladas de massa seca e isso pode ser aumentado sem gerar impacto ao meio ambiente\u201d, exemplifica a pesquisadora.<\/p>\n

Para a implementa\u00e7\u00e3o dessa tecnologia seria necess\u00e1rio fazer adapta\u00e7\u00f5es no parque industrial de produ\u00e7\u00e3o do biocombust\u00edvel, mas seu uso e distribui\u00e7\u00e3o poderiam compartilhar da infraestrutura j\u00e1 utilizada pelos combust\u00edveis de origem f\u00f3ssil, que tem potencial para providenciar um combust\u00edvel <>drop-in, com fun\u00e7\u00e3o id\u00eantica aqueles \u00e0 base de petr\u00f3leo.<\/p>\n

A equipe de pesquisa tamb\u00e9m se mostra otimista quanto ao impacto futuro em diversos setores industriais.<\/p>\n

\u201cA versatilidade dessa enzima permite que seja adaptada para uso em diferentes setores. As olefinas, que s\u00e3o produzidas pela rea\u00e7\u00e3o enzim\u00e1tica, s\u00e3o a base de aproximadamente dois ter\u00e7os da ind\u00fastria qu\u00edmica nos dias atuais para a produ\u00e7\u00e3o, principalmente, de pol\u00edmeros e pl\u00e1sticos. Isso abrange diferentes \u00e1reas, como aliment\u00edcia, cosm\u00e9tica, farmac\u00eautica, transporte\u201d, avalia a pesquisadora.<\/p>\n

O artigo\u00a0Dimer-assisted mechanism of (un)saturated fatty acid decarboxylation for alkene production<\/i> pode ser lido em: https:\/\/www.pnas.org\/doi\/10.1073\/pnas.2221483120<\/a><\/strong>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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