Descoberta de mecanismo enzimático pode revolucionar a bioenergia no Brasil

Pesquisadores do CNPEM lideraram um estudo que desvendou como certas enzimas degradam beta-glucanos, carboidratos essenciais encontrados em fungos, algas e plantas, com grande potencial para a bioenergia. A pesquisa revelou que essas enzimas operam por meio de um mecanismo chamado catálise processiva, no qual permanecem ligadas a uma mesma cadeia molecular, realizando a quebra de forma contínua e eficiente.

Diferentemente dos processos tradicionais, nos quais a enzima se desprende a cada reação, o mecanismo descoberto envolve a formação de um túnel catalítico pela enzima, facilitando a interação contínua com o substrato. Esse comportamento aprimora significativamente a eficiência da degradação dos beta-(1,3)-glucanos, que são componentes fundamentais da biomassa utilizada para a produção de biocombustíveis e produtos químicos de alto valor agregado.

O estudo contou com a participação de 18 pesquisadores do CNPEM, da Unicamp e de universidades na Espanha e Canadá. Eles empregaram técnicas avançadas, como mutagênese dirigida, análises cinéticas, cristalografia de raios X de alta resolução realizada no acelerador Sirius, além de simulações computacionais no supercomputador Santos Dumont, do LNCC. Essa combinação permitiu observar, em nível atômico, todas as etapas do processo enzimático, desde o reconhecimento do substrato até a liberação dos produtos.

Além da relevância para a bioenergia, a descoberta pode impactar outras áreas, como farmacêutica e nutricional, uma vez que os beta-glucanos também possuem propriedades imunológicas importantes. Os autores sugerem que a catálise processiva pode ser um fenômeno mais comum em enzimas que atuam sobre diferentes carboidratos, o que amplia o potencial de aplicação dessa estratégia.

Este avanço científico abre caminho para o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes e sustentáveis na conversão de biomassa em energia e produtos químicos. Os próximos passos da pesquisa incluem explorar outras enzimas com mecanismos semelhantes e aplicar o conhecimento para otimizar processos industriais, contribuindo para o fortalecimento do setor de bioenergia no Brasil e no mundo.