Pesquisadores buscam biocatalisadores no oceano

Um grupo de pesquisadores da Universidade do Vale do Itajaí (Univali) está revirando as profundezas do Atlântico Sul a procura de biocatalisadores que poderão levar a indústria brasileira de biocombustíveis – tanto de etanol quanto do biodiesel – a um novo patamar de produtividade. O projeto está sendo desenvolvido pelo Centro de Ciências Tecnológicas da Terra e do Mar (CTTMar) e conta com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina.

Para não iniciados, o nome do projeto é quase incompreensível: “Clonagem e Expressão de Lipases e Celulases Prospectadas a partir de Dados Metagenômicos de Oceano Profundo”. Mas o que ele propõem é procurar por microorganismos que vivem a milhares de metros de profundidade e que produzam naturalmente enzimas úteis para aplicações industriais. Segundo o biólogo e pesquisador do Laboratório de Genética Molecular da Univali, André Oliveira de Souza Lima, há boas razões para acreditar que esses organismos podem render achados particularmente importantes.

De acordo com o cientista, como esses microorganismos vivem num dos ambientes mais inóspitos do planeta, eles desenvolveram capacidades particularmente impressionantes. “Quando a gente fala do solo oceânico, estamos falando de ambientes onde quase não existe comida. Esses organismos conseguem sobreviver se alimentando do material que nada mais conseguiu comer enquanto afundava por 4 ou 5 mil metros de coluna d’água. Ou seja, eles conseguem degradar um material que é bem refratário o que é precisamente o nosso alvo”, explica André. No caso, o grupo está em busca de enzimas capazes de atacar celulose e gorduras – respectivamente celulases e lipases.

As lipases possuem uma série de vantagens em relação aos atuais catalisadores usados pela indústria do biodiesel. Entre os quais, elas podem processar de forma eficiente óleos e gorduras de qualidade inferior e, portanto, mais baratos. Os catalisadores atuais têm dificuldades em converter matérias-primas com índices de acidez mais elevados exigindo processos dispendiosos de pré-tratamento ou o uso de óleos de boa qualidade.

As celulases podem degradar a celulose em açúcares passives de serem fermentados. Essa é a principal barreira para tornar o etanol de 2ª geração uma realidade comercial.

Metagenômica
As viagens à procura dessas criaturinhas vêm acontecendo há pouco mais de 3 anos. A primeira viagem de bioprospecção aconteceu entre outubro e novembro de 2009 e percorreu cerca de 10 mil quilômetros ao longo do Oceano Atlântico.

O trabalho realizado, então, era relativamente simples. O navio parava para os cientistas coletarem amostras da água e dos sedimentos no fundo do oceano e os microorganismos que resistissem à coleta eram cultivados para mais estudos. Isso quer dizer que, por mais que a equipe fosse cuidadosa, apenas uma parcela relativamente pequena dos microorganismos coletados podia ser realmente aproveitada.

Isso mudou bastante com a introdução de ferramentas de metagonômica no final de 2011. A tecnologia permite isolar o material genético que está disperso nas amostras o que permite colher informações até dos microorganismos que não sobreviveram ao processo de coleta. “A gente pode identificar, sequenciar e isolar tudo o que acharmos interessante. Com esse novo approach vamos ampliar em mais de mil vezes o nosso poder de prospecção”, anima-se André. 

Resultados
Ainda assim, o trabalho é um tantinho como procurar uma agulha num palheiro. Até o momento, as viagens renderam uma coleção de 500 organismos, dos quais entre 120 e 130 já tiveram seus códigos genéticos devidamente sequenciados. Destes cerca de 8 possuem enzimas potencialmente interessantes do ponto de vista comercial. “Notamos algumas coisas interessantes porque temos organismos que produzem enzimas ativas com um leque bem interessante de temperatura e PH”, avalia o biólogo.

Segundo André, a mais promissora é uma bactéria chamada o Bacillus stratosphericus que está a poucos meses de ter seu genoma publicado pelo grupo. “Vai ser um dos primeiros genomas de um organismo de grande profundidade totalmente feito aqui no Brasil”, orgulha-se acrescentando que essa bactéria em particular apresenta uma seleção promissora de enzimas que se mostraram ativas em condições laboratoriais. “Mas eu tenho uma mistura de enzimas com, por volta de 5 lipases e 6 celulases. Primeiro preciso caracterizá-las individualmente para determinar quais temos chance de produzir”, diz.

Esse é bem mais o ponto de partida do que o de chegada. A coleção reunião pelos pesquisadores ainda pode render diversas outras descobertas além das enzimas. “Temos também organismos que produzem biopolímeros a partir de resíduos industriais como, por exemplo o glicerol produzidos com o biodiesel. A ideia é termos bactérias que possam consumir restos indústrias para produzir plásticos”, diz.

O trabalho da Univali está ligado ainda ao Censo da Vida Marinha, um esforço internacional que pretende levantar dados sobre a biodiversidade dos oceanos.

Fábio Rodrigues – BiodieselBR.com