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ENTREVISTA – Estudo abre caminho para uma nova cadeia de biocombustíveis ligada à tradicional cultura do sertão nordestino
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Ana Clara David pesquisa o uso do agave como matéria-prima para produção de etanol
no Laboratório de Genômica e bioEnergia da Unicamp (Foto: Larissa Idem)
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Por Larissa Idem e Yasmin de Souza
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Transformar uma planta típica do semiárido em combustível renovável é o eixo da pesquisa de mestrado da bióloga Ana Clara Penteado David, no Instituto de Biologia (IB) da Unicamp. No Laboratório de Genômica e bioEnergia (LGE), ela desenvolveu uma cepa de levedura geneticamente modificada capaz de fermentar os açúcares do agave para produzir etanol, abrindo caminho para uma nova cadeia de biocombustíveis ligada à tradicional cultura do sisal no sertão nordestino.
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O Brasil responde por mais de 90% da produção mundial de sisal, mas grande parte da biomassa do agave é descartada após a extração das fibras. A pesquisa busca justamente mudar esse cenário: ao adaptar a levedura industrial usada nas usinas de etanol, o estudo pretende aproveitar esse “lixo” agrícola como matéria-prima energética e, ao mesmo tempo, fortalecer a economia de pequenos produtores do semiárido.
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A pesquisa integra a frente de estudos em agave do LGE e dialoga com iniciativas que pensam o uso da planta como base para biorrefinarias e novas fontes de energia limpa. Em entrevista ao Digitais, Ana Clara explica os bastidores do trabalho, os desafios da engenharia genética e o potencial do agave para a transição energética e para a vida de quem depende do sisal.
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O que torna o agave uma biomassa promissora para biocombustíveis no Brasil?
O agave reúne vários fatores interessantes. Ele tem produtividade de biomassa comparável à de culturas já usadas para energia, como a cana-de-açúcar, mas cresce em áreas onde a cana não se desenvolve bem, como o semiárido brasileiro. É uma planta resistente à seca, à alta temperatura e à radiação solar elevada, características que a tornam uma aliada em cenários de escassez hídrica. Além disso, o Brasil já possui uma cadeia consolidada de produção de sisal, baseada justamente em espécies de agave. O país é responsável por mais de 90% da produção mundial de sisal, sobretudo no sertão baiano, mas grande parte da planta é descartada após a retirada das fibras. Há um enorme volume de biomassa que poderia ser convertido em produtos de maior valor agregado, como o etanol. Do ponto de vista energético, o agave concentra frutanos, que têm alto potencial como fonte de carbono. Com a levedura certa e com processos bem desenhados, essa biomassa pode ser integrada à matriz de biocombustíveis, complementando o papel já importante do etanol no Brasil.
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Como os resultados podem dialogar com políticas públicas e decisões empresariais?
Do ponto de vista das políticas públicas, esse tipo de pesquisa pode embasar iniciativas que incentivem o uso ampliado de etanol como biocombustível, a descarbonização do transporte e o apoio a produtores de matérias-primas renováveis. Programas que já existem, como o Renovabio ou marcos legais relacionados ao chamado “combustível do futuro”, podem se beneficiar de uma maior diversidade de biomassas disponíveis. Para as empresas, a ampliação do leque de fontes de biomassa significa mais opções para cumprir metas de redução de emissões e para investir em projetos alinhados à transição energética. À medida que créditos de carbono e certificações ambientais ganham peso, soluções baseadas em agave tendem a se tornar mais atrativas. Em termos de pesquisa, as possibilidades são inúmeras: desde questões agronômicas (como acelerar o crescimento do agave ou aumentar seu teor de açúcar) até estudos sobre microrganismos mais eficientes e resistentes, além do desenvolvimento de novos produtos de interesse farmacêutico, alimentício e cosmético a partir de compostos presentes na planta.
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Qual foi o principal resultado obtido com a nova cepa de levedura?
A criação de uma cepa de S. cerevisiae capaz de fermentar de forma eficiente os açúcares do agave, algo que não acontece naturalmente. As enzimas que a levedura tem “de fábrica” até conseguem atuar sobre os frutanos, mas com uma eficiência baixa, que não atende ao que é necessário para produção de biocombustíveis. No caso da tequila, por exemplo, que é produzida a partir de fermentações naturais de Agave tequilana, o volume de etanol gerado é muito inferior ao que se busca em processos de produção de bioetanol. Com a nova cepa, mostramos que é possível dar um passo além, aproximando o potencial do agave das necessidades industriais. Em uma visão mais ampla, esse resultado indica que podemos ter uma biomassa alternativa para a produção de biocombustíveis, com uma vantagem importante frente às mudanças climáticas: o agave é uma planta adaptada a regiões áridas e semiáridas, crescendo com pouca água e sob alta incidência solar. Isso é estratégico para pensar a produção de energia em um futuro de eventos climáticos extremos mais frequentes.
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“Estamos falando de energia, mas também
de dignidade: famílias que hoje dependem
só do sisal podem se beneficiar de uma cadeia produtiva muito mais robusta”
Ana Clara Penteado David
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De que forma essa pesquisa pode impactar a vida dos produtores de sisal do semiárido?
Esse é o ponto da pesquisa que mais me motiva. A produção de sisal no Brasil é feita, em grande parte, por pequenos produtores rurais em regiões com baixos índices de desenvolvimento, e o valor agregado do produto é relativamente baixo. Enquanto isso, toneladas de biomassa são descartadas no processo de extração das fibras. Ao mostrar que o restante da planta pode ser usado para produzir etanol, abrimos a possibilidade de construir uma nova cadeia produtiva ligada ao agave. Isso significa geração de empregos, diversificação de renda e desenvolvimento local em áreas historicamente marcadas por vulnerabilidade econômica. Em um cenário em que se fala muito sobre automação e substituição de trabalho humano por máquinas e inteligência artificial, pensar em uma cadeia de biocombustíveis que envolva plantio, manejo, processamento e logística no semiárido é também pensar na criação de oportunidades de trabalho. É uma forma de associar transição energética, justiça social e permanência das famílias no campo.
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Quais foram os principais desafios técnicos encontrados?
A pesquisa revelou desafios importantes, um deles é o grande desconhecimento que ainda temos sobre a composição química e microbiológica do caldo de agave. Na prática, isso apareceu como um problema de tolerância: as cepas que desenvolvemos fermentavam bem os açúcares, mas tinham dificuldade em sobreviver a compostos naturalmente presentes no caldo, que são tóxicos para leveduras. A consequência é que a atividade fermentativa durava pouco. Esse resultado aponta para novas etapas de desenvolvimento: será necessário fazer mais modificações genéticas para tornar essas leveduras mais resistentes ou, em alguns casos, recorrer a espécies não convencionais de leveduras, como Kluyveromyces marxianus, que podem lidar melhor com essas condições. Esse foi, inclusive, um dos caminhos que motivaram meu projeto de doutorado.
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Como esse trabalho contribui para o avanço do conhecimento na área?
Acredito que a contribuição principal é mostrar, de forma concreta, que vale a pena olhar com mais atenção tanto para matérias-primas não convencionais quanto para microrganismos não tradicionais na indústria. O estudo indica que podemos explorar diferentes espécies de agave para produção de etanol, não apenas a espécie usada na tequila, e que podemos combinar leveduras diversas, adaptando rotas metabólicas via engenharia genética. Isso ajuda a conectar biodiversidade e desenvolvimento industrial, aproximando a pesquisa básica da aplicação tecnológica. Além disso, o trabalho abre portas para novas plataformas industriais em que leveduras são desenhadas para cumprir funções específicas: consumir determinado tipo de açúcar, resistir a inibidores do meio, tolerar concentrações mais altas de etanol e assim por diante. Esse tipo de abordagem pode inspirar projetos em outros laboratórios, dentro e fora do Brasil.
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“A possibilidade de usar o agave como nova
matéria-prima para biocombustível dá ao Brasil mais autonomia energética e reduz a nossa fragilidade frente às crises climáticas”
Ana Clara Penteado David
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O que pode acontecer a partir dos resultados obtidos?
Se nos próximos anos esses achados forem confirmados e testados em escala maior, vejo um potencial importante de consolidar o papel da universidade pública como geradora não só de conhecimento, mas também de inovação tecnológica que chega, de fato, à sociedade. Quando projetos como esse são feitos em parceria com empresas e políticas públicas, o conhecimento gerado em laboratório é traduzido em aplicações que podem influenciar a economia, o desenvolvimento regional e a matriz energética. É um exemplo do quanto a ciência feita em instituições públicas pode contribuir para a autonomia do país em relação a tecnologias importadas.
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Laboratório de Genômica e bioEnergia onde a pesquisa sobre agave é desenvolvida. (Foto: Larissa Idem)
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Orientação e edição: Adauto Molck
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