p Os biocombustíveis obtidos da biomassa estão se tornando cada vez mais importantes. Além do biometano, Contudo, eles não podem ser produzidos de forma eficiente, de forma mais barata e sustentável, uma vez que a complexidade e os custos tecnológicos atuais ainda são muito altos. Parte da culpa é a celulose, um polissacarídeo e constituinte vegetal que não é solúvel em água e, portanto, difícil de processar. p Tipicamente, as biorrefinarias usam uma mistura de enzimas hidroliticamente ativas que utilizam moléculas de água para decompor o material vegetal - como acontece nos processos de degradação natural. Recentemente, foram descobertas enzimas oxidativas que utilizam oxigênio e trabalham em conjunto com enzimas hidrolíticas para quebrar a celulose com mais eficiência. Mas como exatamente essas enzimas oxidativas - também conhecidas como LPMOs (monooxigenases de polissacarídeo lítico) - funcionam, não era conhecido. É nesta fase que os cientistas de Graz começam a trabalhar.

p Usando microscopia de força atômica, os pesquisadores puderam observar enzimas em ação na superfície das partículas de celulose pela primeira vez e fornecer evidências diretas de sua atividade. Por vários anos agora, o Instituto de Biotecnologia e Engenharia Bioquímica tem trabalhado em estreita colaboração com o Graz Center for Electron Microscopy.

p Para o estudo atualmente publicado em Nature Communications , a enzima hidroliticamente ativa Trichoderma reesei CBH I, que é conhecido há muito tempo, foi observada em uma primeira etapa. A enzima é adsorvida na superfície de uma partícula, move-se ao longo de uma cadeia de polissacarídeos e, passo a passo, separa cada vez mais partes pequenas. Em uma etapa posterior, foi observado como o comportamento das enzimas muda quando LPMOs são adicionados à mistura. E aqui os pesquisadores puderam estabelecer que os LPMOs geraram mais sítios de ligação na superfície para as enzimas hidroliticamente ativas, e que a dinâmica da enzima na superfície aumentou consideravelmente.

p Este estudo contribuirá para uma melhor compreensão desses processos em um nível de pesquisa básica, e em uma etapa posterior facilitará a produção de biocombustíveis. Usualmente, na química, estamos focados em produtos solúveis, que pode ser facilmente medido, para aprofundar a compreensão de uma reação. Contudo, para uma reação ocorrendo em uma superfície sólida, tal abordagem não é viável. Queríamos observar e documentar a etapa anterior, isso é, o processo de decomposição da celulose, "diz Manuel Eibinger, autor principal do estudo no Instituto de Biotecnologia e Engenharia Bioquímica.

p Bernd Nidetzky, chefe do Instituto de Biotecnologia e Engenharia Bioquímica da TU Graz:"O ditado vem à mente 'uma imagem vale mais que mil palavras'. Neste estudo, queríamos documentar os processos à medida que ocorrem no tempo. E é isso que conseguimos pendência."