As algas marrons não são apenas algas marinhas que flutuam no oceano e se enroscam nos pés dos nadadores - elas também contêm um segredo. Em sua parede celular, algas marrons retêm o alginato de polissacarídeo, um dos carboidratos mais abundantes no oceano. Uma importante fonte de alimento para vários organismos, o alginato absorve dióxido de carbono e pode ser convertido em etanol.

Pesquisadores do Instituto Qingdao de Bioenergia e Tecnologia de Bioprocessos (QIBEBT) da Academia Chinesa de Ciências estão agora estudando os organismos para entender esse mecanismo, e eles estão fazendo algumas descobertas ao longo do caminho.

“A abundância dessas algas marinhas as tornou uma fonte atraente e importante de biomassa renovável para a produção de biocombustíveis, "disse Ji Shiqi, professor assistente de pesquisa no Laboratório Provincial de Genética de Energia de Shandong.

Ji faz parte de uma equipe internacional da China e do Reino Unido que trabalha para entender melhor como o alginato é processado em etanol pelos organismos. Ao examinar as enzimas que quebram o alginato, os pesquisadores podem aproveitar o processo natural para produzir biocombustível. Durante este processo, eles identificaram famílias enzimáticas até então desconhecidas que contribuem para a bioconversão.

Suas descobertas sobre a estrutura completa de uma dessas enzimas foram publicadas em Journal of Biological Chemistry em 17 de outubro.

A enzima, chamado de alginato liase, decompõe o alginato para que ele possa ser convertido em outros produtos. Existem atualmente 37 famílias de liase identificadas que quebram os polissacarídeos, que são estruturas que contêm vários açúcares. Dessas 37 famílias, nove degradam alginatos especificamente e sete desses nove tiveram suas estruturas totalmente descritas.

Ji e a equipe identificaram uma nova alginato-liase em uma bactéria que gosta de calor e pode utilizar diretamente algas marrons e fermentar seus componentes em etanol com alto rendimento.

"A bactéria contém pelo menos quatro alginato-liases, incluindo uma série de novas liases que representam famílias de polissacarídeo-liase totalmente novas, "Ji disse.

Os pesquisadores se concentraram em obter imagens da estrutura de uma alginato-liase, apelidado de "Dp0100, "para entender melhor seus mecanismos moleculares no processamento de alginato em etanol. O estudo de imagem também levou a uma melhor compreensão da especificidade da estrutura, catálise e evolução de alginato-liases com múltiplos locais de domínio, de acordo com Ji.

"Embora o mecanismo de termoestabilidade do Dp0100 não seja bem compreendido ainda, esta pesquisa aprofundou nossa compreensão das relações estrutura-função e evolução dentro desta importante classe de liases, "Ji disse.

Os pesquisadores continuarão a estudar as alginato-liases, bem como realizar estudos estruturais de outras famílias de polissacarídeo-liase com o objetivo final de determinar a função completa da bioconversão de alginato.