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Projeto com levedura busca substituir derivados do petróleo e impulsionar bioeconomia

Parceria da Embrapa com centro alemão integra ciências ômicas para impulsionar a bioeconomia

Nova plataforma tecnológica permitirá explorar ativo banco com mais de 20 mil microrganismos e descobrir novos

Um estudo realizado na Alemanha visa trazer para o Brasil o conhecimento para otimizar a produção de bioprodutos a partir de leveduras, substituindo compostos químicos derivados do petróleo e impulsionando a bioeconomia nacional. O estudo, realizado no Helmholtz Center for Environmental Research (UFZ), um dos centros de pesquisa ambiental mais importantes do mundo, une as áreas da biotecnologia mundial e a integração de ciências multiômicas.

A pesquisadora da Embrapa Agroenergia Patrícia Abdelnur está à frente do projeto “Integração de multiômicas para a produção de bioprodutos a partir de leveduras por rotas biotecnológicas”. A ideia é combinar as ciências ômicas metabolômica, proteômica e fluxômica para fornecer dados de biologia de sistemas relacionados à produção de bioprodutos e bioinsumos para aplicação agroindustrial.

“Um dos grandes desafios atuais é desenvolver novos produtos de base renovável para a substituição de combustíveis fósseis, e a integração das ômicas pode impulsionar esse desenvolvimento”, destacou Patrícia. Segundo a pesquisadora, a rota biotecnológica, que utiliza microrganismos para produzir compostos químicos é uma alternativa promissora, mas a eficiência desses processos ainda precisa ser melhorada.

Ela explica que, “ao entender exatamente como as leveduras funcionam em nível molecular, será possível melhorá-las geneticamente ou ajustar os processos de fermentação para que produzam mais e melhor”.

Inicialmente, a pesquisa se concentrará em leveduras que produzem PABA (ácido p-amino benzóico) e PHBA (ácido p-hidroxibenzóico). Esses compostos aromáticos, hoje majoritariamente derivados do petróleo, são precursores para a fabricação de resinas, polímeros e aditivos para diversas indústrias. O sucesso com esse modelo servirá como uma plataforma tecnológica que poderá ser replicada para a produção de inúmeros outros bioprodutos e bioinsumos.

Impactos da pesquisa para o mercado brasileiro

O Brasil possui um dos maiores patrimônios de biodiversidade do mundo, e a Embrapa Agroenergia detém um banco com mais de 20 mil microrganismos. A nova plataforma tecnológica permitirá explorar esse ativo, descobrindo novos microrganismos com potencial para produzir compostos de interesse econômico, agregando valor à biodiversidade brasileira.

De acordo com a pesquisadora, ao desenvolver rotas biotecnológicas para produtos químicos. A substituição de insumos fósseis por renováveis contribui para a redução da emissão de gases de efeito estufa (GEE) e fortalece a economia circular.

O conhecimento gerado nessa pesquisa pode resultar, ainda, em patentes e licenciamento de tecnologias para parceiros industriais, transferindo a inovação da bancada do laboratório para o mercado e para a sociedade.

Centro de excelência

Segundo Patrícia, a escolha do Helmholtz Center for Environmental Research (UFZ) não foi por acaso. A instituição possui uma infraestrutura de ponta. “O UFZ mostra caminhos para um uso sustentável dos recursos naturais em benefício da humanidade e do meio ambiente, e possui ampla experiência em pesquisa ambiental integrada, infraestruturas científicas inovadoras e mantém importantes cooperações nacionais e internacionais”, contou.

A capacitação será no grupo do pesquisador Jens Olaf Krömer, um dos precursores mundiais na área de fluxômica e biologia de sistemas. Com mais de 20 anos de experiência em metabolômica, Patrícia busca, no laboratório alemão, o conhecimento que falta para completar o quebra-cabeça: a proteômica e a fluxômica, especialmente a Análise de Fluxo Metabólico com carbono-13 (13C-MFA), uma técnica experimental sofisticada para medir as taxas de reações metabólicas dentro das células.

“Só a metabolômica não permite a compreensão dos fatores limitantes do metabolismo microbiano”, destacou Patrícia, ressaltando a necessidade de integrar as diferentes "ômicas” para se obter uma visão completa do processo.

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*Giulia Di Napoli colabora com reportagens para o portal da Itatiaia. Jornalista graduada pela UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais), participou de reportagem premiada pela CDL/BH em 2022.