Caracterização biofísica-estrutural de enzimas termofílicas prospectadas do fungo Thielavia terrestris para degradação de biomassa e geração de produtos biotecnológicos

Resumo

A conversão de biomassa lignocelulósica em açúcares fermentáveis representa uma alternativa viável para a produção de combustíveis renováveis, tais como o etanol. No entanto, a recalcitrância e complexidade desse material torna desafiador o desenvolvimento de processos economicamente viáveis, tornando imprescindível a aplicação de enzimas mais eficientes. Majoritariamente, as celulases e hemicelulases utilizadas nos processos biotecnológicos e bioindustriais são produzidas por fungos do gênero Trichoderma, Aspergillus e Penicilium, todavia, estas enzimas, geralmente, são estáveis em temperaturas pouco elevadas (entre 40-50 ºC). A investigação e o desenvolvimento de enzimas que apresentem maior estabilidade térmica, elevada taxa de hidrólise e de transferência de massa pela redução da viscosidade do meio e, por outro lado, capazes de garantir uma diminuição da contaminação dos reatores, resultaria em um processo de bioconversão da biomassa mais eficaz e econômico. Enzimas com essas características podem ser obtidas de organismos termofílicos. Resultados preliminares, realizados em nosso laboratório, evidenciaram algumas proteínas de interesse e participantes do arsenal enzimático de degradação da biomassa, produzidas pelo fungo termofílico Thielavia terrestris, sob diferentes fontes de carbono como o bagaço de cana-de-açúcar in natura (BCIN), bagaço de cana-de-açúcar explodido à vapor (BCEV) e polpa kraft (CEL). Das enzimas identificadas, o atual projeto alvitra a obtenção de informações funcionais e estruturais das enzimas "auxiliares", das famílias: AA1, AA3, AA7 e AA9, além de outras enzimas ativas em carboidratos como, por exemplo: GH3, GH5, GH7, GH10, GH43, GH45, GH74 e GH114, com o emprego de métodos científicos modernos em enzimologia e bioquímica de macromoléculas, aliados à estudos biofísicos. A caracterização das enzimas, aliadas às informações estruturais alicerçarão a construção de coquetéis enzimáticos providos de melhores propriedades hidrolíticas que poderão ser empregadas em biorefinarias para a degradação da biomassa lignocelulósica e biotecnologia. (AU)