Materiais fósseis – carvão, petróleo e gás – são os maiores emissores de gases de efeito estufa, os grandes responsáveis pelo flagelo das mudanças climáticas que estão abalando o mundo. Os fósseis não são usados apenas como combustíveis, mas também como matéria-prima para a indústria química.
Há décadas buscam-se substitutos para gás e petróleo como fonte de insumos industriais, com vistas a uma produção sustentável. A pesquisa científica tem sido frutífera em encontrar soluções para produtos de maior valor intrínseco e para outros que são difíceis ou caros de obter pela petroquímica, porém possíveis através da agricultura.
Enquanto aguardamos os impactos das discussões na COP-30, a conclusão da COP29 (Baku, Azerbaijão), apontando para a necessidade imperiosa de transição para fontes renováveis de energia e de matérias-primas para a química verde, traz em seu bojo o incentivo à substituição da petroquímica por alternativas sustentáveis. Nesta linha, diversos avanços foram introduzidos recentemente no mercado. Sem almejar ser exaustivo, vamos referir alguns:
- Pesquisadores da Universidade Macquarie desenvolveram um novo método de síntese microbiana para produzir enzimas que degradam polietileno utilizando traças, fungos e/ou bactérias. Usando essa tecnologia, é possível produzir biocombustíveis, fertilizantes ou outros produtos químicos, destarte reduzindo a poluição por plásticos. Os avanços foram publicados no livro Biowaste and Biomass in Biofuel Applications (bit.ly/4gyid1Y), editado pelo prof. Yashvir Singh, que propõe uma nova dimensão da produção de biocombustíveis, desde seus princípios introdutórios até os avanços de uma perspectiva futura. Ele resume a justificativa para mudanças na utilização de combustível líquido e a seleção de novas tecnologias para tornar o biocombustível rentável e avançar em direção a uma abordagem neutra em carbono. Também fornece um esboço baseado em evidências de como aditivos e nanotecnologia alteram quimicamente a qualidade e a eficácia dos biocombustíveis, incluindo abordagens novas e inovadoras, como nanomateriais e vários nanoaditivos.
- Os genes da nodulina precoce (ENOD) são essenciais para a formação de nódulos fixadores de nitrogênio. No entanto, sua atividade carecia de elucidação, até o estudo conduzido na Universidade da Austrália Ocidental, que abre perspectivas para o ajuste e a manipulação direcionados do gene ENOD93, aumentando a eficiência na utilização de nitrogênio e ajustes de outras características desejáveis nas plantas. O texto completo do artigo de Chun Pong Lee e colaboradores, Early nodulin93 acts via cytochrome c oxidase to alter respiratory ATP production and root growth in plants, pode ser acessado em bit.ly/48vZUYd.
- Materiais condutores de prótons são essenciais para tecnologias de energia renovável e bioeletrônica. Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Irvine, fabricaram um material condutor de prótons biocompatível e versátil, a partir de proteínas. Eles suportam calor e acidez e podem ser modificados usando técnicas de engenharia genética para ajustar as propriedades elétricas, permitindo facilidade de integração em sistemas de fluxo protônico. Os interessados podem ler o artigo completo (Natural biopolymers as proton conductors in bioelectronics) no link bit.ly/3THpu7K.
- Uma estratégia de produção sintética tripla para reguladores de transcrição, utilizando elementos-chave de leveduras e espécies de plantas, foi desenvolvida pelo Laboratório Lawrence Berkeley (www.lbl.gov). O processo cobre uma biblioteca diversificada de reguladores para controlar a transcrição eucariótica. Esta tecnologia permitirá coordenar a expressão de múltiplos genes de uma forma responsiva e específica, abrindo caminho para o desenvolvimento de novos produtos alimentares (ipo.lbl.gov/lbnl2015-049/).
- As fibras vegetais, uma importante fonte de biopolímeros para a indústria têxtil, absorvem umidade, afetando a qualidade do tecido. Pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia de Luxemburgo desenvolveram um método de culturas de fibras que expressam proteínas anfipáticas - moléculas que possuem uma parte hidrofílica (solúvel em água) e outra hidrofóbica (insolúvel em água) - que podem formar camadas em interfaces hidrofílicas-hidrofóbicas, solucionando o problema da umidade (bit.ly/3H0IoPl).
Em fungos filamentosos, as hidrofobinas são pequenas proteínas ativas de superfície secretadas que desempenham um papel importante na sua fisiologia, patogenicidade e resposta imune do hospedeiro. A tecnologia propõe uma estratégia de engenharia de plantas baseada na expressão heteróloga de um gene de um fungo, responsável por produzir a hidrofobina.
Essas proteínas anfipáticas e têm a capacidade de formar monocamadas em interfaces hidrofílicas-hidrofóbicas. As hidrofobinas são usadas em biotecnologia para diferentes propósitos, abrangendo desde a indústria alimentícia até a nanotecnologia e aplicações médicas.
A tecnologia propõe usar Aspergillus nidulans como um biorecurso para o fornecimento do gene da hidrofobina (rodA) (ANID_08803; proteína RodA), que é indispensável para o tratamento da biomassa, produzindo fibrilas estáveis semelhantes a amiloides, formando uma monocamada.
As hidrofobinas não ocorrem naturalmente em plantas e, ao projetar plantas para expressá-las em fibras er, suas propriedades de superfície serão alteradas. O objetivo final é fornecer uma abordagem alternativa às abordagens químicas atualmente utilizadas, para tornar as fibras liberianas mais compatíveis com as necessidades da indústria de biocompósitos.
A listagem acima está muito distante de incluir todas as inovações geradas no último ano. Mas servem como um exemplo claro de que o caminho para o desenvolvimento com sustentabilidade e oportunidades – base de uma sociedade igualitária – depende diretamente dos investimentos maciços e contínuos em pesquisa e desenvolvimento.
O autor é engenheiro agrônomo, pesquisador da Embrapa, membro Conselho Científico Agro Sustentável e da Academia Brasileira de Ciência Agronômica.
