Investigação de uma nova lipase recombinante fúngica visando a produção de hidrocarbonetos renováveis

• Processo: 18/10517-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
• Pesquisador responsável: Leticia Maria Zanphorlin
• Beneficiário: Melque Natã Pereira da Silva
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Biocombustíveis Biotransformação Biorrefinarias Enzimas Estabilidade enzimática Lipase Dicroísmo circular Hidrocarbonetos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biotransformação | dicroismo circular | enzimas | Estabilidade enzimática | Hidrocarbonetos renováveis | lipase | Biocombustiveis

Resumo

Devido à crescente preocupação ambiental e a diminuição dos recursos fósseis, a produção de combustíveis alternativos a partir de fontes renováveis tem atualmente fomentado a pesquisa e as atividades industriais. Diversas tecnologias têm sido cada vez mais exploradas com o objetivo de produzir combustíveis renováveis, como por exemplo, biodiesel, bioetanol e biobutanol. Avanços nas áreas de genética, biotecnologia, química de processos e engenharia estão levando a um novo conceito de fabricação para converter biomassa renovável em combustíveis e produtos de alto valor agregado, a chamada biorrefinaria. As lipases, enzimas da classe das hidrolases já algum tempo vêm sendo estudadas e testadas para serem utilizadas na produção de biodiesel, já que utilizando esse biocatalisador, alguns gargalos da produção via rota química são superados. Mais recentemente, essas enzimas vêm ganhando destaque também pelo fato de poderem atuar na cadeia de produção de combustíveis para aviação (bio-jet fuel e/ou bioquerosene de aviação), uma complexa mistura de hidrocarbonetos composta por diferentes classes, como a parafina (C8-C15), naftênicos e aromáticos. A produção desse biocombustível a partir de biomassa tornou-se um tópico de pesquisa quente nos últimos anos. Apesar do rápido desenvolvimento técnico na produção de combustíveis para aviação, ainda há várias deficiências, como alto custo das matérias-primas e catalisadores, necessidade do emprego de alta pressão e temperatura, baixo rendimento e ainda pouca informação técnico-econômica do processo. Diante desse cenário, nosso grupo de pesquisa tem focado esforços no uso de enzimas específicas para a produção de hidrocarbonetos sustentáveis oriundos de biomassas abundantes no Brasil e que podem também ser precursores para a produção de bio-jet fuel/diesel. Nesse sentido, no presente projeto pretendemos explorar as características funcionais e de estabilidade de uma nova lipase recombinante previamente selecionada por metodologia in-silico. Para isso, a enzima será produzida heterologamente e purificada por meio de protocolos já estabelecidos em projeto anterior. A enzima pura será investigada quanto (I) a capacidade de hidrólise em diferentes óleos vegetais e (II) quanto a termoestabilidade na ausência e presença de aditivos que podem ter um papel importante na relação estrutura/função, utilizando a técnica de dicroísmo circular. Portanto, os resultados aqui obtidos poderão abrir novas perspectivas para o uso de enzimas, em especial as lipases, também no processo de produção de biocombustível para aviação.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

RADE, LETICIA L.; DA SILVA, MELQUE N. P.; VIEIRA, PLINIO S.; MILAN, NATALIA; DE SOUZA, CLAUDIA M.; DE MELO, RICARDO R.; KLEIN, BRUNO C.; BONOMI, ANTONIO; DE CASTRO, HEIZIR F.; MURAKAMI, MARIO T.; et al. A Novel Fungal Lipase With Methanol Tolerance and Preference for Macaw Palm Oil. FRONTIERS IN BIOENGINEERING AND BIOTECHNOLOGY, v. 8, MAY 6 2020. (19/08855-1, 16/50403-2, 15/26982-0, 18/04897-9, 18/10517-4)