Cientistas imperiais aprimoraram o processo de uso da biologia para fazer produtos como combustíveis, plásticos, remédios, e cosméticos.

Isso poderia levar a uma produção de biocombustíveis mais barata e ecologicamente correta e a uma reciclagem de plástico mais eficiente.

Bioprocessamento, que usa células vivas ou seus componentes para fazer produtos como biocombustíveis, plásticos, remédios, e cosméticos, é demorado e caro.

Agora, Cientistas imperiais dizem que podem quebrar a biomassa vegetal 30 vezes mais rápido do que é possível atualmente.

Dr. Alex Brogan, do Departamento de Engenharia Química do Imperial College London, e colegas modificaram a enzima glucosidase, que ajuda a quebrar carboidratos complexos em biomassa, como a celulose das células vegetais, em suas unidades básicas, glicose. A glicose pode então ser fermentada para produzir etanol, uma forma de biocombustível.

Liberar glicose da celulose é atualmente a parte mais cara e demorada do processo. Isso ocorre em parte porque as enzimas normalmente param de funcionar em temperaturas superiores a 70 ° C e quando em solventes industriais, como líquidos iônicos. Contudo, se a enzima pudesse funcionar em altas temperaturas e líquidos iônicos, as condições acelerariam o processo.

Para tornar a glucosidase mais robusta, Dr. Brogan e colegas alteraram sua estrutura química para deixá-lo resistir ao calor de até 137 ° C. A alteração também significava que eles poderiam usar a enzima em líquidos iônicos em vez da água normal, e que eles poderiam usar uma enzima em vez de três.

Eles descobriram que o efeito combinado de resistência ao calor e solubilidade em líquidos iônicos aumentou a produção de glicose em 30 vezes. Se a técnica for adotada em grande escala, as emissões de carbono relacionadas ao combustível podem cair em 80-100 por cento.

Os resultados são publicados hoje em Química da Natureza .

O autor principal, Dr. Brogan, disse:"Tornamos o bioprocessamento mais rápido, que exigirá menos equipamento e reduzirá a pegada de carbono. Uma grande vantagem disso será o aumento da produção de biocombustíveis - potencialmente ajudando os biocombustíveis a se tornarem mais difundidos como resultado. "

Os biocombustíveis são combustíveis feitos de matéria viva como as plantas, também chamada de biomassa. Eles são melhores para o meio ambiente do que os combustíveis fósseis, como carvão e gás, porque são feitos de fontes renováveis ​​e emitem muito menos dióxido de carbono.

Autor sênior Dr. Jason Hallett, também do Departamento de Engenharia Química do Imperial, disse:"Usando biocombustíveis feitos de amido de milho, árvores e outras matérias vegetais para veículos e até mesmo a geração de eletricidade podem reduzir enormemente as emissões de carbono. "

A alteração pode ser aplicada a uma ampla variedade de enzimas, para uma ampla gama de aplicações, como fazer combustíveis a partir de resíduos e reciclar plásticos, e pode tornar o bioprocessamento mais eficiente.

"Conversão biocatalítica homogênea não aquosa de polissacarídeos em líquidos iônicos usando glucosidase quimicamente modificada" por Alex P. S. Brogan, Liem Bui-Le e Jason P. Hallett, é publicado em 15 de junho de 2018 em Química da Natureza .