Capivaras podem ser fonte para produção de etanol? Sim!

Duas famílias de enzimas, que estão envolvidas na digestão das capivaras poderão ser usadas para a produção de biocombustíveis como o etanol. A descoberta dos pesquisadores do CNPEM (Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais, ligado ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações), em Campinas (SP), foi divulgada ontem, 2, na revista científica Nature Communications.

Para a descoberta, os pesquisadores do CNPEM usaram técnicas avançadas da ciência moderna, incluindo uma das linhas de luz sincrotron do acelerador de partículas Sirius, para desvendar os segredos do processo digestivo da capivara (Hydrochoerus hydrochaeris), um animal herbívoro e que se alimenta exclusivamente de plantas aquáticas e gramíneas como a cana-de-açúcar.

O trabalho dos pesquisadores partiu de uma suspeita inicial. Por estarem habituadas a consumir cana no território brasileiro, as capivaras teriam incorporado, em seu microbioma intestinal, bactérias com recursos adaptativos especializados para digerir eficientemente este tipo de biomassa.

Para encontrar e mapear os microorganismos, então, os cientistas realizaram uma espécie de censo, com análises integradas multi-ômicas, incluindo sequenciamento de DNA e RNA e reconstrução metabólica. Aos poucos, o foco foi sendo reduzido até chegar na escala atômica —com ajuda do Sirius.

Assim, foram revelados detalhes inéditos e desconhecidos da composição, estrutura e processos enzimáticos da digestão de fibras vegetais. A degradação da celulose é feita, principalmente, por bactérias do filo Fibrobacter, enquanto hemiceluloses e pectinas
são processadas por um arsenal de CAZymes, identificadas em genomas do filo Bacteroidetes.

Conhecidas como CAZymes, ou enzimas ativas em carboidratos, são proteínas promissoras para aplicação em processos biotecnológicos, como é o caso da fabricação de biocombustíveis, outros materiais a partir da biomassa ou na indústria de alimentos.

Os pesquisadores do CNPEM descobriram dois novos tipos de CAZymes no trato digestivo das capivaras, sendo uma nova família de hidrolases glicosídicas com atividade de Beta-galactosidase (nomeada GH173) e um novo módulo de ligação a carboidratos envolvidos no reconhecimento de xilanos (CBM89).

A primeira se mostrou particularmente interessante para aplicações relacionadas à área de alimentos, atuando principalmente na metabolização de derivados de leite. A segunda é bastante promissora para ser incorporada a plataformas enzimáticas que já vem sendo aperfeiçoadas, com aplicações na produção de combustíveis, bioquímicos, biomateriais e até alimentos.

Veja aqui o artigo completo, em inglês: “Gut microbiome of the largest living rodent harbors unprecedented enzymatic systems to degrade plant polysaccharides” (Microbioma intestinal do maior roedor vivo abriga sistemas enzimáticos sem precedentes para degradar polissacarídeos vegetais).