Bagaço de cana e lodo marinho podem ser usados na produção de enzimas industriais

O processo de co-fermentação destes insumos, através do uso de fungos, foi desenvolvido em uma pesquisa realizada pela Unit e pelo ITP, que já resultou em uma patente depositada no INPI; o objetivo é aproveitar os resíduos e fortalecer o uso da biotecnologia verde

Uma pesquisa de iniciação científica desenvolvida dentro da Universidade Tiradentes (Unit) desenvolveu um processo de produção de enzimas fúngicas de interesse industrial, a partir da co-fermentação do lodo marinho e do bagaço de cana-de-açúcar. O estudo, que já resultou em uma patente depositada no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), foi realizado pelo biomédico Pedro Henrique da Silva Rodrigues, que concluiu recentemente o curso de Biomedicina e hoje é aluno do Doutorado em Biotecnologia pela Rede Nordeste de Biotecnologia (Renorbio), que integra instituições de todo o Nordeste (incluindo a Unit). 

Os trabalhos da pesquisa foram realizados ao longo de um ano, entre 2023 e 2024, no Laboratório de Biologia Molecular (LBM) do Instituto de Tecnologia e Pesquisa (ITP), seguindo a linha que envolve biotecnologia industrial e microbiologia aplicada, com ênfase na valorização de resíduos agroindustriais. O objetivo foi avaliar a capacidade dos fungos de podridão branca em produzir enzimas a partir da bioconversão de substratos lignocelulósicos, como o bagaço de cana de açúcar e o lodo marinho. 

Esses resíduos, chamados de lignocelulósicos, são indutores potenciais na produção de enzimas lignocelulolíticas, como lacase, manganês peroxidase (MnP), lignina peroxidase (LiP), celulase total e endoglucanase. O processo de extração destas enzimas envolve uma co-fermentação submersa, utilizando os resíduos como substratos. “Após o cultivo, o caldo enzimático é submetido à centrifugação, e o sobrenadante obtido é então utilizado para a determinação da atividade enzimática. As enzimas obtidas podem ser aplicadas em biorremediação de efluentes, degradação de plásticos e compostos fenólicos, processos de branqueamento na indústria de papel, entre outros processos”, detalha Pedro.

Ele explica ainda que o bagaço de cana é um resíduo amplamente utilizado na geração de energia e na produção de bioetanol de segunda geração. “No entanto, sua queima ainda contribui para a emissão de gases de efeito estufa, o que reforça a importância de estratégias mais sustentáveis e integradas para seu aproveitamento. Já o lodo marinho, proveniente de processos como a dessalinização da água do fundo do mar, e, muitas vezes, é descartado de forma inadequada, caracterizando-se como um passivo ambiental com potencial de valorização”, explica. 

A pesquisa é vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia Industrial (PBI/Unit), com orientação da professora Maria Lucila Hernández Macedo e co-orientação do professor Ranyere Lucena de Souza, além da participação da pesquisadora Isabella Miranda Cicera Dias, então aluna de mestrado no PBI/Unit. 

Mais experimentos

Mesmo após a conclusão do projeto de iniciação científica e o depósito da patente do processo junto ao INPI, a pesquisa teve uma continuidade, ao ser escalonada para o nível industrial. Isso permitiu que Pedro Henrique e sua equipe realizassem experimentos em biorreatores no Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR), ligado ao Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas (SP), e considerado uma referência internacional em pesquisas que envolvem biomassas e fontes alternativas de energia. 

Ao todo, Pedro Henrique atuou por dois anos como bolsista de Iniciação Científica, desenvolvendo projetos no ITP. Um deles, iniciado no ano passado, foi sobre a produção de poli-hidroxibutirato (PHB), um tipo de um termoplástico biodegradável, por bactérias de manguezal a partir de resíduos agroindustriais hidrolisados por co-fermentação. E a partir desses trabalhos, ele desenvolveu um novo projeto de pesquisa, que o habilitou para fazer diretamente o doutorado na Renorbio

O biomédico e pesquisador avalia que o estudo realizado na Unit e no ITP contribui com soluções sustentáveis para o reaproveitamento de resíduos, além de fortalecer o uso de biotecnologia verde, devido à forte atividade agrícola e costeira, como Sergipe. “Optei por trabalhar nesse tema por acreditar no potencial das soluções biotecnológicas baseadas no aproveitamento de resíduos locais, capazes de gerar alto impacto ambiental. Sempre tive interesse na utilização de microrganismos e na valorização de resíduos como ferramentas para solucionar questões ambientais. O potencial das enzimas microbianas em substituir processos químicos convencionais, de forma limpa e eficiente, foi o que despertou meu interesse pela biotecnologia”, acredita Pedro.