Engenharia Genética – Avanços em Tecnologia de Ponta de Organismos Modificados que Expelem Biocombustíveis Estão Revolucionando as Possibilidades de Livra-nos da Dependência do Finito Petróleo Fóssil.
O bactéria de solo, Ralstonia eutropha, tem uma tendência natural, sempre que ela é estressada, de parar de crescer e colocar toda a sua energia na produção de compostos de carbono complexos.
Na foto ao lado vemos uma cultura de um grupo de bactérias conhecidas como Ralstonia eutropha. Em sua forma natural, como visto na foto, os micróbios convertem carbono ao seu redor em uma espécie de bioplástico — visto como os pontos de cor branca, dentro de suas membranas.
Em artigo publicado recentemente no Applied Microbiology and Biotechnology cientistas do MIT relatam ter, através de engenharia genética, reorganizado os genes desta bactéria para treiná-las a produzir biocombustível — mas especificamente, um tipo de álcool que temos divulgado em nosso site, chamado isobutanol que pode ser usado diretamente para substituir ou ser misturado com a gasolina nos motores atuais.
Um dos cientistas do projeto, Christopher Brigham, explica que em seu estado natural, quando a fonte de nutrientes essenciais do micróbio (tais como o nitrato ou fosfato) é restringida “a bactéria muda seu metabolismo ficando só armazenando carbono,” essencialmente estocando alimentos para uso posterior percebendo que os recursos são limitados.
A bactéria armazena carbono sob a forma de um polímero, que é semelhante em suas propriedades a um monte de plásticos à base de petróleo, afirmam os cientistas. Através de Engenharia Genética tirando alguns genes, e inserindo um gene de outro organismo e mexendo com a expressão de outros genes, os cientistas foram capazes de redirecionar ou treinar o micróbio para fazer combustível em vez de plástico.
Em outras palavras, os pesquisadores bio-modificaram a bactéria para consumir carbono como fonte de alimento e produzir um substituto da gasolina como resíduo. O objetivo final é fazer com que as bactérias se alimentam de CO2 e produzem biocombustível no processo.
Com as modificações, o mesmo micróbio tem também o potencial ou capacidade de transformar quase que qualquer fonte de carbono, incluindo CO2, resíduos agrícolas ou resíduos urbanos, esgotos e águas residuais, em combustível útil. No laboratório, os micróbios estão utilizando frutose, um açúcar, como sua fonte de carbono. Mas este fonte poderia ser outros resíduos.
“Nós mostramos que, na cultura contínua, podemos obter quantidades substanciais de isobutanol,” diz Brigham. Agora, os pesquisadores estão se concentrando em achar maneiras de otimizar o sistema para aumentar a taxa de produção e design de biorreatores para dimensionar o processo em níveis industriais.
Diferentemente de outros sistemas de bioengenharia em engenharia genética em que os microrganismos produzem um determinado produto químico dentro de seus corpos, mas têm de ser destruídos para recuperar o produto, a bactéria de solo, Ralstonia eutropha, é diferente.
Ela naturalmente expele o isobutanol no fluido circundante, onde o biocombustível pode ser continuamente filtrado sem interromper o processo de produção, afirmam os cientistas. “Não precisamos adicionar um sistema para extrair o produto para fora da célula”.
O que os cientistas do MIT fizeram foi modificar as bactérias, para que em vez de armazenar o alimento como um polímero, as bactérias produzissem ou melhor expelissem isobutanol. Isobutanol pode ser usado como um substituto para a gasolina, tornando a utilidade desta bactéria muito clara
Outros grupos de pesquisa em várias partes do mundo têm desenvolvidos tecnologia via engenharia genética de produção de isobutanol usando outros microrganismos geneticamente modificados; pelo menos sabemos de duas empresas que já estão se preparando para produzi-lo como combustível, aditivos de combustível ou matéria-prima para a produção de bioquímicos.
Ao contrário de alguns biocombustíveis propostos, isobutanol pode ser usado em motores atuais com pouca ou nenhuma modificação e já foi utilizado em alguns carros de corrida.
Na realidade como temos mostrado em nosso site, muitos especialistas em biocombustíveis acham que isobutanol será a grande saída para realmente tornar biocombustíveis uma opção viável em escala mundial podendo utilizar os sistemas de refinamentos, produção de bioquímicos e distribuição usados atualmente para o produtos derivados do petróleo.
Os especialistas afirmam que uma vez seja implementada uma forma de produção em larga escala, como esta dos cientistas do MIT, a nossa realidade energética nunca mais será a mesma.
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