p Por mais de uma década, as empresas prometeram um futuro de combustível renovável de algas. Os investidores interessados ​​em afastar o mundo dos combustíveis fósseis contribuíram com centenas de milhões de dólares para o esforço, e com razão. As algas se replicam rapidamente, exigindo pouco mais do que água e luz solar para se acumular em grandes quantidades, que então converte o CO atmosférico ₂ em lipídios (óleos) que podem ser colhidos e prontamente processados ​​em biodiesel. p Apesar das demonstrações de alto nível, as promessas ficaram aquém, e as start-ups revisaram os modelos de negócios para incluir a produção de lipídios especiais, como os usados ​​em cosméticos e sabonetes. No entanto, o sonho de produzir energia renovável em escala comercial persiste, à medida que surgem novas tecnologias que podem finalmente levar os biocombustíveis de algas a um nicho competitivo no mercado.

p Uma das muitas melhorias necessárias para a produção sustentável de biocombustíveis de algas é o desenvolvimento de algas melhores. Esta semana, pesquisadores do Boyce Thompson Institute e da Texas A&M University relatam em Plant Direct Nova tecnologia empolgante que pode revolucionar a busca pela cepa de algas perfeita:biorreatores de gotículas de algas em um chip.

p Uma única célula de algas é capturada em uma pequena gota de água encapsulada por óleo - imagine as pequenas gotas que se formam quando você mistura óleo vegetal com água - então milhões de gotas de algas se comprimem em um chip do tamanho de um quarto. Cada gota é um micro-biorreator, um ambiente altamente controlado no qual as células de algas podem crescer e se replicar por vários dias, formando uma colônia geneticamente homogênea que passa por suas reações biológicas típicas, incluindo a produção de lipídios.

p "Este é o primeiro microssistema que permite a análise do conteúdo de lipídios e a medição da taxa de crescimento em alto rendimento, Considerando que o trabalho anterior só poderia fazer um ou outro, "comentou o autor sênior e engenheiro, Arum Han da Texas A&M University.

p Os cientistas estão correndo para identificar uma cepa de superalgas que possa se reproduzir mais rapidamente e produzir mais lipídios por célula. Este Verão, A ExxonMobil anunciou a descoberta de uma cepa com uma única modificação genética que permite o dobro da produção de lipídios por célula. Mas este é apenas um passo na direção certa, já que milhares de genes têm potencial para melhorar ainda mais ambas as características.

p Com as tecnologias de edição de genes atuais, modificar genes de algas pode ser relativamente simples; Contudo, identificar quais genes visar é demorado e caro. A exposição de uma cultura de algas a um mutagênico rende milhões de células de algas potencialmente melhoradas que devem ser testadas para a expressão de uma característica desejada, como o aumento da produção de lipídios. Os genes mutantes podem então ser identificados por meio do sequenciamento do genoma completo.

p "O importante é desenvolver uma ferramenta que possa filtrar milhões de células em um período de tempo muito mais curto e em um espaço menor. Em um chip que abriga milhões de gotículas de células, cada gota é como um frasco ou um biorreator, e é assim que podemos obter resultados mais rápidos com apenas um pequeno chip, "explicou o autor e o pós-doutorado BTI, Shih-Chi Hsu.

p Os pesquisadores primeiro validaram o sistema de chip com algas conhecidas por crescerem mais rápido ou mais devagar, ou produzir mais ou menos lipídios. Eles então analisaram 200, 000 células mutadas quimicamente, identificar seis mutantes com crescimento mais rápido e maior teor de lipídios. A triagem, feito no chip, usa detecção de fluorescência de clorofila, representando a massa celular total, e BODIPY, uma molécula fluorescente que se liga aos lipídios. Todos os mutantes com potencial para melhor crescimento ou produção de lipídios foram recuperados e verificados fora do chip.

p Embora os resultados deste estudo sejam promissores, 200, 000 ainda é um número baixo de mutantes em comparação com o que é necessário para encontrar essa cepa de superalgas. "As variantes mais extraordinárias serão encontradas em uma em um milhão, ou dez milhões, então a taxa de transferência precisa ser acelerada, "explicou o biólogo sênior e presidente da BTI, David Stern.

p Emocionante, as ferramentas para melhorar o rendimento já estão em desenvolvimento, incluindo chips maiores que podem filtrar milhões de gotas em um experimento. "Essas tecnologias de alto rendimento podem acelerar rapidamente o processo de desenvolvimento para obter cepas que são mais eficientes para uso na produção de biocombustíveis, "Han comentou.

p Com a descoberta e o desenvolvimento de linhagens de algas muito mais eficientes, a produção em escala comercial de biocombustível a partir de algas pode finalmente ser uma promessa realista.