Cientistas descobrem que bactéria vilã da citricultura pode ser aliada na produção de biorrenováveis

Equipe do CNPEM, que abriga o superlaboratório Sirius, identificou que processos biológicos que bactéria usa para enfraquecer defesa das plantas são úteis na obtenção de matérias-primas para fabricação de tintas, plásticos, ácidos e solventes, tudo a partir do reaproveitamento de resíduos agroindustriais. Ilustração destaca que estratégias usadas pela bactéria para atacar lavouras cítricas pode ser útil na produção de biorrenováveis

Arte/CNPEM

Cientistas do Centro Nacional de Pesquisa em Energias e Materiais (CNPEM), em Campinas (SP), que abriga o Sirius, acelerador de partículas que é o maior investimento científico brasileiro, descobriram que uma bactéria conhecida por ser vilã da citricultura pode ser uma aliada na produção de produtos biorrenováveis, substituindo matérias-primas que atualmente são obtidas de derivados de petróleo.

As equipes identificaram que os processos biológicos que bactéria xanthomonas, responsável pelo cancro cítrico, usa para enfraquecer os sistemas de defesa das plantas, são úteis para a produção de biocombustíveis e outras matérias-primas para a fabricação de tintas, plásticos, ácidos e solventes, tudo a partir do reaproveitamento de resíduos agroindustriais.

Isso porque o trabalho identificou uma nova classe de enzimas que a bactéria utiliza para desconstruir a parede celular das plantas e, após invadir as células, induzir a produção de proteínas que potencializam a infecção.

Na prática, essas enzimas ajudariam a acessar elementos presentes na biomassa e que hoje não são aproveitados.

“Essas descobertas nos fornecem novas alternativas para aumentar a capacidade de utilização de biomassa vegetal em biorrefinarias, que são muito valiosas do ponto de vista biotecnológico", explica Mario Murakami, coordenador da pesquisa e diretor científico do Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR).

A descoberta dos cientistas do CNPEM, que realizaram a pesquisa em colaboração com equipes da USP e Unicamp, foi publicada na revista científica Nature Communications.

Segundo o centro de pesquisa, o conhecimento adquirido com a bactéria que costuma ser vilã no campo pode permitir, em conjunto com outras plataformas microbianas já existentes e patenteadas pelo CNPEM, a criação de biorrefinarias para obtenção de açúcares avançados, onde seria possível a produção de produtos de maior valor agregado.

Além do potencial energético e de criação de produtos mais sustentáveis, o conhecimento sobre a forma de agir da bactéria e suas estruturas abre possibilidade de os cientistas auxiliarem no combate à praga.

"Ao revelarmos novos componentes da virulência da bactéria podemos colaborar com o desenvolvimento de novas estratégias de combate à doença, com desenho de potenciais inibidores para esse grupo de bactérias tão relevantes para a agricultura brasileira”, enfatiza Marakami.

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Nelson Kon

Próximos passos

O avanço da pesquisa passa pela utilização do Sirius, superlaboratório de luz síncrotron instalado no CNPEM. As equipes trabalham na obtenção de imagens na linha de luz Manacá, a primeira a ficar operacional, e os detalhes serão importantes para que os cientistas tenham detalhes em resolução atômica dessa reação provocada pelas enzimas.

"No Sirius essa pesquisa vai para um novo patamar. Vamos sair das imagens estatísticas, como fotos, para começar a ver e analisar eventos dinâmicos como em vídeos dos processos catalíticos das enzimas descobertas nesse estudo”, destaca Murakami.

O que é o Sirius?

Principal projeto científico do governo federal, o Sirius é um laboratório de luz síncrotron de 4ª geração, que atua como uma espécie de "raio X superpotente" que analisa diversos tipos de materiais em escalas de átomos e moléculas.

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Além do Sirius, há apenas outro laboratório de 4ª geração de luz síncrotron operando no mundo: o MAX-IV, na Suécia.

Para observar as estruturas, os cientistas aceleram os elétrons quase na velocidade da luz, fazendo com que percorram o túnel de 500 metros de comprimento 600 mil vezes por segundo. Depois, os elétrons são desviados para uma das estações de pesquisa, ou linhas de luz, para realizar os experimentos.

Esse desvio é realizado com a ajuda de imãs superpotentes, e eles são responsáveis por gerar a luz síncrotron. Apesar de extremamente brilhante, ela é invisível a olho nu. Segundo os cientistas, o feixe é 30 vezes mais fino que o diâmetro de um fio de cabelo.

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Infográfico: Juliane Monteiro, Igor Estrella e Rodrigo Cunha/G1

Sirius: maior estrutura científica do país, instalada em Campinas (SP).

CNPEM/Sirius/Divulgação

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