Bactérias e Fungos:seria esse o futuro dos biocombustíveis?

É uma idéia, bem óbvia na verdade, é como a natureza dispõe de árvores depois que eles morrem. No entanto, antes de pesquisadores da Universidade de Michigan tentou fazê-lo, ninguém tinha emparelhado bactéria com fungos para fazer biocombustível celulósico.

A equipe tomou Trichoderma reesei, um fungo amplamente conhecidos por sua capacidade de decompor eficientemente as partes não-comestíveis de plantas, além de uma cepa especialmente projetado das bactérias Escherichia coli, e aplicou-as tanto para uma cuba de palha de milho secas. Após os fungos degradadas as cascas em açúcares, as bactérias terminaram o trabalho. O resultado foi isobutanol, um líquido incolor inflamável que os pesquisadores esperam que um dia possa  substituir a gasolina.

A ideia por trás de todos os biocombustíveis é que eles sugam o gás dióxido de carbono efeito estufa fora do ambiente antes de liberá-lo novamente quando queimado. A promessa de biocombustíveis celulósicos, aqueles feitos a partir das partes não comestíveis, estrutural de plantas-se que a comida não é um ingrediente necessário no processo de produção. No entanto, os biocombustíveis celulósicos têm sido um desafio técnico. Persuadir bactérias na decomposição da matéria vegetal para as coisas que os carros andem é um processo complexo, multi-passo, que muitas vezes requer vários organismos e biorreatores. Como resultado combustíveis celulósicos têm sido proibitivamente caro. Na década de 1990 surgiu uma nova técnica que permitiu aos cientistas agilizar a operação, fazendo micróbios poderosos, ou “superbactérias”, que poderiam realizar os processos necessários tudo por conta própria. Mesmo assim o método, conhecido como bioprocessamento consolidado, ou CBP, ainda é muito dispendiosa para alcançar rendimentos de produto comercialmente viáveis.

Ao invés de gastar mais tempo tentando fazer a superbactéria perfeito, engenheiro químico Jeremy Minty decidiu olhar para a natureza como um exemplo. Ele dividiu as tarefas necessárias de produção de combustível entre dois organismos especializados, permitindo-lhe fazer todo o trabalho em um único biorreator.

Quando Minty combinado primeiro T. reesei e E. coli no laboratório, ele não tinha certeza do que esperar. Mas ele logo percebeu que este fungo e bactéria foram feitos um para o outro: a superfície de T. reesei é coberto com enzimas que ajudam a dissolver a matéria da planta em açúcares, que a bactéria E. coli simplificar ainda mais. “Isso foi muito importante para tornar este sistema estável”, diz Minty. “Dá T. reesei acesso privilegiado ao processo de hidrólise.”

Muitas vezes, quando os cientistas combinar arbitrariamente organismos em laboratório, um vai superar o outro, conduzi-lo à extinção. No entanto, de T. reesei e E. coli expostas a uma característica necessária para todo o sistema estável: sinergia. “Nós permitimos que a dinâmica natural a surgir”, diz Minty.

Essa interação, que Minty e sua equipe chamar um mecanismo cooperador-trapaceiro, permitir que as bactérias e fungos para manter um estado de equilíbrio. Quando os fungos degradam materiais nos cornhusks em açúcares, alguns de que a ação ocorre em sua superfície. T. reesei, portanto, recebe a primeira rachadura em usá-los, impedindo que a E. coli, o que é muito mais eficiente em arrebatando-up, de roubar todos os açúcares e potencialmente fome fora T. reesei.

Esforços para fazer isobutanol a partir de bactérias só estão em andamento desde 2000, quando o Departamento de Agricultura dos EUA e do Departamento de Energia (DOE) dos EUA começou a distribuição de bolsas para universidades que poderiam demonstrar sucesso da produção de biocombustíveis líquidos. O DOE isobutanol designado como um “drop-in” substituto para a gasolina em 2011.

Joshua Gallaway, engenheiro químico da Universidade de Columbia, que não estava envolvido no estudo, diz que este tipo de trabalho é fundamental, porque o potencial do biocombustível para reduzir a pegada de carbono da América e sua dependência dos combustíveis fósseis não-renováveis.

Quando combustíveis fósseis, como a gasolina são queimados, as cadeias de carbono que as compõem são quebrados e dióxido de carbono é liberado para o meio ambiente. Por outro lado quando a bactéria produzir combustível, eles sugam o carbono da atmosfera. “A diferença entre a gasolina eo isobutanol”, Gallaway diz, “é que você está queimando algo que você acabou de tirar para fora da atmosfera e colocá-lo de volta. É um circuito fechado. “Além disso, as plantas que são eventualmente usados ​​para a produção de biocombustíveis puxar o carbono da atmosfera à medida que crescem, contribuindo para o processo de produção global mais verde.

Fonte:Scientific American