Nova levedura acelera produção de álcool

Uma levedura geneticamente modificada, mas não transgênica (pois os seus próprios genes é que foram alterados), promete reduzir em até 50% os custos da produção de álcool no Brasil. O projeto, desenvolvido por pesquisadores da Unicamp, faz com que esses organismos fermentadores ajam de maneira “inteligente” e parem de funcionar automaticamente, o que otimiza a produção.

A levedura, tipo de fungo de uma célula só, é utilizada em larga escala na indústria sucroalcooleira. Ela realiza, por meio de processos bioquímicos, a transformação do açúcar em álcool comum (etanol), num processo conhecido como fermentação.

O manejo desses organismos na produção é um velho problema da indústria, já que os métodos hoje existentes de remoção desses fungos da dorna (recipiente onde é realizada a fermentação) são problemáticos: pode-se esperar a decantação natural das leveduras, mas, como isso leva horas, essa permanência excessiva acaba gerando substâncias indesejadas, como os aldeídos, que dão a conhecida dor de cabeça em quem bebe cachaça de má qualidade.

O uso de centrífugas para acelerar o processo, também bastante utilizado, pode acabar rompendo as células dos fungos, liberando substâncias tóxicas na mistura.

Para resolver esse problema, a equipe do geneticista Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, 39, do Instituto de Biologia da Unicamp, desenvolveu leveduras geneticamente modificadas, que percebem quando o açúcar acaba na mistura da dorna e decantam rapidamente. Assim, enquanto há matéria-prima, o organismo trabalha para gerar álcool. Quando ela acaba, o fungo automaticamente fica inativo.

“Isso traz uma redução de custo e de complexidade para o processo de fabricação de álcool. Quando nosso método estiver plenamente adaptado para a indústria, esperamos uma redução de custo entre 40% e 50%”, diz Pereira.

Gatilho

Para chegar à levedura, o pesquisador e sua equipe se utilizaram de genes que já existiam no próprio microorganismo. Um gene, conhecido como FLO1, já era capaz de realizar a floculação (processo que junta várias células e acelera a decantação) do fungo através da associação de uma proteína a uma molécula chamada manose, que fica na superfície da célula.

Só faltava aos pesquisadores um mecanismo genético que desencadeasse a floculação na hora certa. Para isso, o grupo identificou um promotor –espécie de “gatilho genético”– para outro gene, chamado álcool desidrogenase.

Originalmente na levedura, o “gatilho” desencadeava, na ausência de açúcar, a transformação do álcool em um aldeído. Ou seja, justamente o que os pesquisadores queriam evitar. A partir daí, foi matar dois coelhos com uma cajadada só: ao utilizar o gatilho de um gene indesejado para disparar um processo desejado, os cientistas desenvolveram um elegante mecanismo de biotecnologia que diminui de oito para duas horas o tempo de decantação do fungo e acelera a produção.

“E tudo isso acontece com genes do próprio fungo. Nossa levedura não é transgênica. Só mudamos os genes de lugar”, diz Pereira.

Desafios

Ainda restam alguns desafios para a equipe de Pereira. Além de adaptações para produção industrial, falta um mecanismo de reversibilidade, ou seja, um meio de fazer as leveduras se desvencillharem umas das outras quando o açúcar volta a ser alimentado.

A etapa é útil para a produção de álcool combustível, que costuma reaproveitar as leveduras, ao contrário da indústria de bebidas.