Estudos estruturais e propriedades funcionais de xiloglucanases e liquenases fúngicas: aplicações na hidrólise de biomassa lignocelulósica

Resumo

A biomassa lignocelulósica é constituída de três componentes principais: celulose, hemicelulose e lignina. Sua degradação e conversão são atrativas em biotecnologia. Sabe-se que, os polímeros de carboidratos da parede celular vegetal não são compostos de monossacarídeos ligados aleatoriamente, e sim por polímeros com estruturas finas e muito rigorosas. Essa estrutura complexa sugere que a parede celular poderia ter um código glicômico, que seria a última barreira para uma hidrólise eficiente da parede. Todavia, o fracionamento da parede celular não é um processo simples, porém, as enzimas microbianas podem ser a solução. O xiloglucano é a hemicelulose predominante da parede celular primária de plantas superiores e desempenha um papel fundamental durante o crescimento e a diferenciação celular. Desta maneira, as enzimas que clivam este polímero, as xiloglucanases, apresentam grande utilidade na degradação e conversão da biomassa lignocelulósica. Os ²-glucanos são os principais polissacarídeos lineares no endosperma da parede celular de cereais. Sua degradação se catalisa pelas ²-glucanases, entre elas, as liquenases. A produção de bioetanol é um processo que possui um custo relativamente alto. Nesse sentido, os fungos foram os microrganismos escolhidos neste estudo, por possuírem uma adaptação a nichos ambientais, o que incentiva a produção de diversas enzimas potencialmente úteis em aplicações industriais. O presente trabalho tem como objetivo inovador realizar a prospecção, produção, caracterização bioquímica e modelagem molecular de xiloglucanases e liquenases produzidas por fungos filamentosos com potencial para aplicação industrial. Estas enzimas farão parte de coquetéis enzimáticos que visam à degradação de material lignocelulósico proveniente de cana-de-açúcar e demais resíduos agrícolas. Esta proposta está vinculada ao projeto temático INCT do Bioetanol, coordenado pelo Prof. Dr. Marcos Silveira Buckeridge e já aprovada pela FAPESP/CNPq no início de 2017. (AU)