Resumo

O Instituto Agronômico (IAC) obteve a patente de uma tecnologia baseada na superexpressão do gene SHINE. Desenvolvida ao longo de duas décadas de pesquisas em Ribeirão Preto (SP), a inovação aumenta a biomassa e facilita a conversão industrial da matéria-prima em biocombustíveis avançados.

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Da redação

O Instituto Agronômico (IAC) completa 139 anos com mais uma conquista científica voltada à inovação no setor sucroenergético. O órgão obteve a patente de uma ferramenta biotecnológica capaz de aumentar a produção de biomassa vegetal e modificar sua composição, tornando-a mais adequada aos processos industriais de conversão em biocombustíveis avançados.

Os resultados da pesquisa mostraram que é possível aumentar a produção de biomassa (Foto: IAC) ____________________________________________________________________________________________________

A tecnologia — intitulada "Cassete de superexpressão do gene SHINE para produção de plantas com aumento de biomassa e alteração da mesma, seus usos e métodos" — é resultado de cerca de duas décadas de pesquisas conduzidas pelo Laboratório de Biotecnologia da Divisão Avançada de Pesquisa e Desenvolvimento de Cana do IAC, em Ribeirão Preto, interior paulista. Fundado em 27 de junho de 1887 por D. Pedro II, o instituto celebra seu aniversário este mês, com cerimônia comemorativa agendada para o próximo dia 30, às 15h, em Campinas.

Os resultados da pesquisa mostraram que é possível aumentar a produção de biomassa e, ao mesmo tempo, torná-la mais acessível aos processos industriais de conversão.

- Essa combinação é particularmente interessante para a produção de etanol celulósico, combustíveis sustentáveis de aviação (SAF), bioquímicos e outros produtos da bioeconomia - destaca a pesquisadora do IAC e inventora da patente, Silvana Aparecida Creste Dias de Souza.

Essa patente fortalece a estratégia institucional de transformar resultados científicos em tecnologias aplicáveis aos setores produtivos, contribuindo diretamente para a competitividade da agricultura brasileira e para o desenvolvimento de uma economia de baixo carbono baseada em recursos renováveis.

O Mecanismo Genético do Gene SHINE

Segundo a cientista, a invenção foca na compreensão dos mecanismos genéticos envolvidos na formação da parede celular da cana-de-açúcar. O objetivo é aumentar o aproveitamento da biomassa para a geração de energia limpa.

- A tecnologia utiliza a superexpressão do gene SHINE, um fator de transcrição que regula processos relacionados ao crescimento vegetal e à composição da parede celular -  comenta a pesquisadora, que atua no IAC, na APTA (Diretoria de Pesquisa dos Agronegócios) e na Secretaria de Agricultura e Abastecimento do Estado de São Paulo.

Os estudos demonstraram que a expressão desse gene promove, simultaneamente, o aumento da biomassa, a redução dos teores de lignina e uma maior eficiência na etapa de sacarificação (responsável por converter a biomassa em açúcares fermentáveis).

Essas características são essenciais para o avanço do etanol de segunda geração (2G), extraído do bagaço e da palha da cana. Diferentemente do etanol convencional, que utiliza os açúcares do caldo, o etanol 2G depende da quebra da parede celular para liberar os açúcares estruturais presentes na celulose e na hemicelulose.

Superando gargalos industriais e testes de campo

Silvana Creste relata que um dos principais desafios do processamento industrial é a presença da lignina, componente que confere rigidez à planta e dificulta o acesso das enzimas à celulose. O projeto focou em atuar simultaneamente em dois gargalos: elevar a disponibilidade de biomassa e melhorar sua conversão. Os resultados provaram o alto potencial do gene SHINE para aplicações em culturas energéticas.

Nos últimos anos, eventos transgênicos com essa tecnologia foram avaliados em campo em duas variedades desenvolvidas pelo instituto: a IACSP01-5503 e a IACSP02-1064. Conduzidos ao longo de dois ciclos agrícolas, os experimentos demonstraram ganhos consistentes na produção de biomassa seca e de açúcar por hectare. Os dados coletados provam que a inovação incrementa a produtividade por unidade de área cultivada e abre caminhos para ser incorporada a futuras plataformas de melhoramento genético, aliando-se a fatores como resistência a pragas e tolerância a estresses climáticos.

A ferramenta surgiu a partir de estudos de genômica funcional e, embora concebida originalmente para eficiência do etanol 2G, a expressiva resposta em produtividade agrícola revelou-se um benefício adicional de grande relevância para o mercado.

Além de Silvana Creste, o grupo de inventores reúne os pesquisadores Alexandre Palma Boer Martins, Michael dos Santos Brito, Paula Macedo Nóbile e Natália Gonçalves Takahashi. O trabalho contou com apoio financeiro da FAPESP, do CNPq e da CAPES.

Instituto Agronômico, Etanol de Segunda Geração, Biotecnologia, Gene SHINE, Biomassa de Cana.