Lignina em espécies de Saccharum spp.

Resumo

O aumento do consumo mundial de recursos finitos de combustíveis fósseis e as consequências climáticas negativas de seu uso estão atualmente dirigindo a busca de fontes alternativas de energia, a biomassa vegetal, composta principalmente por celulose, hemicelulose e lignina. A biomassa vegetal pode servir como matéria-prima renovável para a produção de energia podendo ser transformada em biocombustíveis através de um processo chamado sacarificação. A lignina é um polímero aromático complexo, fundamental para crescimento e desenvolvimento vegetal, porém sua presença dificulta a sacarificação por uma série de razões, desde aumentar a recalcitrância da parede celular, até inibir a fermentação por liberar compostos tóxicos aos microrganismos fermentadores. Portanto, um entendimento dos processos que governam a recalcitrância da parede celular gerado pela lignina é urgente, a fim de aproveitar plenamente o potencial dos biocombustíveis celulósicos. O conhecimento de que a via biossintética da lignina é relativamente conservada entre as distinas espécies permite inferir que abordagens similares utilizadas em estudos de dicotiledoneas poderia ser aplicada em monocotiledôneas apresentando características potenciais para a produção de bioetanol de segunda geração. A cana de açucar, planta C4, é uma das mais eficientes em coletar e converter a luz solar em energia química, apresentando um alto conteúdo de sacarose. Recentemente, com o advento do desenvolvimento da tecnologia de bioetanol de segunda geração, tem havido o interesse no estudo para o desenvolvimento de um tipo de cana com uma melhor qualidade de biomassa (menor recalcitrância e maior conteúdo de fibra e celulose) para ser usada na produção do bioetanol lignocelulósico, ou seja, oriundo à partir dos componentes da parede celular. Esta pesquisa propõe estudar os genótipos ancestrais das variedades comerciais atuais de cana de açúcar: Saccharum officinarum, Saccharum barberi, Saccharum robustum e Saccharum spontaneum, avaliando-se o conteúdo e tipo de lignina, a identificação e a expressão de genes relacionados à biossíntese deste polímero, assim como também será feita a caracterização química da parede celular nestas espécies. Os resultados obtidos nesta pesquisa permitirão uma melhor compreensão e aproveitamento da diversidade genética do gênero Saccharum no que diz respeito à produção de bioetanol de segunda geração, podendo auxiliar programas de melhoramento genético clássico e transformação genética para desenvolver variedades comerciais (híbridos) de cana com características importantes para bioenergia. (AU)