Cientistas que estudam o sistema digestivo de um curioso crustáceo comedor de madeira descobriram que ele pode ser a chave para a conversão sustentável de madeira em biocombustível.

Gribble são pequenos invertebrados marinhos que evoluíram para desempenhar um papel ecológico importante comendo os suprimentos abundantes de madeira trazidos para o mar dos estuários dos rios.

Eles também podem ser uma espécie de ameaça marinha, consumindo madeira de barcos e píeres e causando danos consideráveis ​​no processo.

Até agora, a questão de como o gribble rompe a lignina - o revestimento altamente resistente que envolve os polímeros de açúcar que compõem a madeira - é um mistério.

A equipe de cientistas, liderado pela Universidade de York, estudou o intestino posterior do gribble, e descobriram que as hemocianinas - as mesmas proteínas que tornam o sangue dos invertebrados azul - são cruciais para sua capacidade de extrair açúcares da madeira.

A descoberta traz os pesquisadores um passo mais perto de identificar ferramentas mais baratas e sustentáveis ​​para converter madeira em combustível de baixo carbono - uma alternativa promissora aos combustíveis fósseis como carvão e petróleo.

As hemocianinas são um grupo de proteínas mais conhecido por seu papel no transporte de oxigênio em invertebrados de forma semelhante à hemoglobina em animais. Enquanto a hemoglobina liga o oxigênio por meio de sua associação com átomos de ferro, dando ao sangue sua cor vermelha; hemocianinas fazem isso com átomos de cobre produzindo uma cor azul.

O oxigênio é um produto químico altamente reativo, e o gribble aproveitou as capacidades oxidativas das hemocianinas para atacar as ligações de lignina que mantêm a madeira unida.

A pesquisa, que envolveu equipes das Universidades de York, Portsmouth, Cambridge e São Paulo, revelou que o tratamento da madeira com hemocianinas permite mais do que o dobro da quantidade de açúcar a ser liberada - a mesma quantidade que pode ser liberada com pré-tratamentos termoquímicos caros e que consomem energia, usados ​​atualmente na indústria.

Professor Simon McQueen-Mason, do Departamento de Biologia da Universidade de York, que liderou a equipe de pesquisa, disse:"Gribble são o único animal conhecido por ter um sistema digestivo estéril. Isso torna seu método de digestão da madeira mais fácil de estudar do que o de outras criaturas que consomem madeira, como os cupins, que contam com milhares de micróbios intestinais para fazer a digestão por eles. "

"Descobrimos que Gribble mastiga madeira em pedaços muito pequenos antes de usar hemocianinas para interromper a estrutura da lignina. Enzimas GH7, o mesmo grupo de enzimas usadas pelos fungos para decompor a madeira, são então capazes de romper e liberar açúcares. "

Com o aumento da pressão para uma ação global a ser tomada sobre a mudança climática, muitos países estão tentando se descarbonizar rapidamente, mudando para fontes de energia renováveis, como os biocombustíveis.

A biomassa de plantas lenhosas é o recurso de carbono renovável mais abundante do planeta, e, ao contrário de usar safras de alimentos para fazer biocombustíveis, seu uso não entra em conflito com a segurança alimentar global.

Co-autor do artigo, Professor Neil Bruce, do Departamento de Biologia, disse:"A longo prazo, esta descoberta pode ser útil na redução da quantidade de energia necessária para o pré-tratamento da madeira para convertê-la em biocombustível.

"O efeito de aumento da celulase da hemocianina foi equivalente ao dos pré-tratamentos termoquímicos usados ​​na indústria para permitir a hidrólise da biomassa, sugerindo novas opções para a produção de combustível e produtos químicos de base biológica. "

Autor principal do relatório, Dra. Katrin Besser, acrescentou "é fascinante ver como a natureza se adapta aos desafios e esta descoberta adiciona evidências de que as hemocianinas são proteínas incrivelmente versáteis e multifuncionais."