Micróbios projetados para converter açúcar em um produto químico encontrado em pneus
p 1, 3-butadieno produzido a partir de bactérias. Crédito:Borracha de Yokohama
p A futura pegada ambiental da indústria de pneus poderia ser substancialmente reduzida graças a uma nova forma ecologicamente correta encontrada por quatro pesquisadores da RIKEN que aproveita bactérias para fazer um produto químico usado na borracha sintética. p Cada ano, fábricas em todo o mundo produzem mais de 12 milhões de toneladas métricas do produto químico orgânico 1, 3-butadieno, que é usado em pneus, adesivos, selantes e outros produtos de plástico e borracha. Eles o produzem por um processo de uso intensivo de energia que depende do petróleo, que contribui para as mudanças climáticas.
p Os cientistas tentaram por muitos anos criar 1, 3-butadieno de materiais de partida mais ecológicos, usando micróbios especialmente projetados. Mas ninguém havia conseguido transformar um açúcar simples como a glicose em um produto químico em uma única etapa.
p Agora, pela engenharia de bactérias para converter glicose em 1, 3-butadieno, Yutaro Mori e seus três colegas de trabalho, tudo no Centro RIKEN para Ciência de Recursos Sustentáveis, desenvolveram uma abordagem sustentável para a produção de borracha e plástico.
p "Construímos uma nova via metabólica artificial e produzimos 1, 3-butadieno diretamente de uma fonte renovável - glicose, "diz Mori.
p A equipe RIKEN alcançou esse objetivo há muito almejado, concentrando-se em duas partes do processo de biofabricação. Eles primeiro desenvolveram uma enzima bacteriana que poderia converter um composto biológico que pode ser desenvolvido a partir de glicose em 1, 3-butadieno (Fig. 1). Os pesquisadores então modificaram uma cepa da bactéria Escherichia coli para usar essa enzima e produzir o produto químico. Desde 1, 3-butadieno é um gás à temperatura ambiente, pode ser facilmente capturado à medida que as bactérias continuam a se dividir e crescer.
p Pesquisadores do Centro RIKEN para Ciência de Recursos Sustentáveis desenvolveram micróbios para converter o açúcar em um produto químico encontrado na borracha sintética. Crédito:RIKEN Center for Sustainable Resource Science
p A técnica ainda tem um pequeno caminho a percorrer antes de estar pronta para o horário nobre industrial. A equipe RIKEN conseguiu sintetizar apenas cerca de 2 gramas de 1, 3-butadieno por litro de bebida microbiana. Quantidades muito maiores serão necessárias para que o método seja competitivo em termos de custos com a produção à base de petróleo.
p Mas com alguma engenharia e otimização adicionais, Mori acredita que sua equipe vai chegar lá. Eles agora estão aprimorando ainda mais as vias metabólicas da bactéria e aumentando a eficiência da enzima. Em colaboração com as empresas Yokohama Rubber e Zeon Corporation, a equipe RIKEN também está ampliando o protocolo para trabalhar com volumes maiores de micróbios.
p Os pesquisadores também estão explorando maneiras de aproveitar o poder dos micróbios para produzir outros produtos químicos a partir de recursos renováveis. "Depois de fazer pesquisas adicionais em engenharia enzimática e engenharia metabólica, Espero que possamos dar uma contribuição substancial para a realização de uma sociedade de baixo carbono e uma bioeconomia sustentável em um futuro não tão distante, "diz Mori.