CNPEM identifica mecanismo enzimático com potencial na bioenergia

09-04-2026

Descoberta amplia eficiência na conversão de biomassa em biocombustíveis

Andréia Vital

Um estudo liderado pelo Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais identificou um mecanismo molecular inédito que explica como enzimas degradam beta-glucanos, carboidratos presentes em fungos, algas e plantas com relevância industrial e energética. A descoberta, publicada na revista Nature Communications, abre caminho para o desenvolvimento de processos mais eficientes na produção de biocombustíveis.

A pesquisa envolveu 18 colaboradores dos laboratórios nacionais de Biorrenováveis e de Luz Síncrotron, além de cientistas da Universidade Estadual de Campinas e instituições da Espanha e do Canadá. O trabalho descreve pela primeira vez a aplicação da chamada catálise processiva na quebra desses compostos, em que a enzima atua continuamente sobre a mesma cadeia molecular, sem se desprender a cada etapa da reação.

Segundo a pesquisadora Mariana Morais, uma das coordenadoras do estudo, a integração de diferentes técnicas permitiu observar o processo em escala atômica. Foram utilizados recursos como mutagênese dirigida, análises cinéticas, cristalografia de raios-X no acelerador Sirius e simulações computacionais realizadas no supercomputador do Laboratório Nacional de Computação Científica.

“O conjunto dessas abordagens possibilitou acompanhar todas as etapas da reação enzimática, desde o reconhecimento do substrato até a liberação dos produtos e reinício do ciclo”, afirmou. O estudo contou com financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico.

Avanço no uso da biomassa

O detalhamento do mecanismo pode contribuir para aumentar a eficiência no aproveitamento da biomassa, um dos principais desafios da bioenergia. Os beta-(1,3)-glucanos, foco do estudo, são componentes relevantes desse material e podem ser convertidos em biocombustíveis e produtos químicos de maior valor agregado.

Os pesquisadores observaram que a enzima forma um “túnel molecular” ao se ligar ao substrato, permitindo que a reação ocorra de forma contínua e organizada. Esse comportamento difere dos modelos tradicionais, baseados em interações descontínuas.

De acordo com os autores, o achado sugere que a catálise processiva pode ser mais comum do que se supunha entre enzimas que atuam sobre carboidratos. Além das aplicações energéticas, os beta-glucanos também possuem propriedades imunológicas, o que amplia o potencial de uso da descoberta nas áreas farmacêutica e nutricional.