{"id":22542,"date":"2020-07-02T15:36:20","date_gmt":"2020-07-02T18:36:20","guid":{"rendered":"https:\/\/pages.cnpem.br\/lnbrteste\/?p=22542"},"modified":"2020-07-02T15:36:20","modified_gmt":"2020-07-02T18:36:20","slug":"coquetel-enzimatico-desenvolvido-pelo-cnpem-aumenta-competitividade-da-industria-nacional-do-etanol","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/en\/coquetel-enzimatico-desenvolvido-pelo-cnpem-aumenta-competitividade-da-industria-nacional-do-etanol\/","title":{"rendered":"Coquetel enzim\u00e1tico desenvolvido pelo CNPEM aumenta competitividade da ind\u00fastria nacional do etanol"},"content":{"rendered":"<section class=\"wpb-content-wrapper\"><p>[vc_row][vc_column width=&#8221;3\/4&#8243;][vc_column_text]<\/p>\n\n<h4 class=\"has-text-align-center wp-block-heading\" style=\"text-align: center;\">Tecnologia customizada para a produ\u00e7\u00e3o de etanol a partir do baga\u00e7o e palha de cana-de-a\u00e7\u00facar pode chegar ao mercado em at\u00e9 dois anos<\/h4>\n\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/>Com uma produ\u00e7\u00e3o de etanol que ronda a casa dos 30 bilh\u00f5es de litros\/ano, o Brasil \u00e9 um dos principais\u00a0<em>players<\/em>\u00a0do mercado mundial. Grande parte deste combust\u00edvel, no entanto, \u00e9 chamado de etanol de primeira gera\u00e7\u00e3o (E1G), cuja obten\u00e7\u00e3o se d\u00e1 a partir da fermenta\u00e7\u00e3o do caldo da cana para obten\u00e7\u00e3o do \u00e1lcool. Um mercado em ascens\u00e3o, no entanto, enxerga os \u201cres\u00edduos\u201d do setor sucroalcooleiro (baga\u00e7o e palha de cana) uma fonte rica em a\u00e7\u00facares com potencial de injetar\u00a0<strong>at\u00e9 15 bilh\u00f5es de litros de etanol<\/strong>\u00a0de segunda gera\u00e7\u00e3o (2G) ou celul\u00f3sico, nas previs\u00f5es mais otimistas.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/>Acessar estes a\u00e7\u00facares, por\u00e9m, depende de combina\u00e7\u00f5es de enzimas \u2013 importadas e caras, que chegam a representar at\u00e9\u00a0<strong>50% do custo de produ\u00e7\u00e3o do etanol 2G<\/strong>. Todavia, uma pesquisa do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) pode mudar este cen\u00e1rio. Pesquisadores do Laborat\u00f3rio Nacional de Biorrenov\u00e1veis (LNBR\/CNPEM) protegeram uma tecnologia nacional para a produ\u00e7\u00e3o de coquet\u00e9is enzim\u00e1ticos de alta efici\u00eancia a partir de uma linhagem do fungo\u00a0<em>Trichoderma<\/em>\u00a0<em>reesei\u00a0<\/em>, por meio de dois pedidos de patente depositados em 2019 junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) via\u00a0<em>Patent Cooperation Treaty<\/em>\u00a0(PCT), e no dia 22 de maio revelaram a inven\u00e7\u00e3o para comunidade cient\u00edfica em estudo publicado no peri\u00f3dico\u00a0<a href=\"https:\/\/biotechnologyforbiofuels.biomedcentral.com\/articles\/10.1186\/s13068-020-01732-w\"><strong>Biotechnology for Biofuels<\/strong><\/a><strong>.<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/>Com modifica\u00e7\u00f5es no fungo, os cientistas observaram uma produ\u00e7\u00e3o de cerca de\u00a0<strong>80 g\/L de enzimas<\/strong>, a mais alta j\u00e1 descrita em uma publica\u00e7\u00e3o cient\u00edfica a partir de fontes de carbono (a\u00e7\u00facar) de baixo custo. Al\u00e9m da alta concentra\u00e7\u00e3o de enzimas por g\/L, o coquetel produzido pelo fungo geneticamente modificado tamb\u00e9m apresentou efici\u00eancia de sacarifica\u00e7\u00e3o da ordem de\u00a0<strong>60-70%, n\u00fameros pr\u00f3ximos aos vistos em coquet\u00e9is comerciais.<\/strong><\/p>\n\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<div class=\"wp-block-image\" style=\"text-align: center;\">\n<figure class=\"aligncenter\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-15321 aligncenter lazyload\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/Fungo_Engenheirado_Coquetel_Enzimatico.jpg\" alt=\"\" \/><noscript><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-15321 aligncenter lazyload\" src=\"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/Fungo_Engenheirado_Coquetel_Enzimatico.jpg\" alt=\"\" \/><\/noscript><\/figure>\n<\/div>\n<p style=\"text-align: center;\"><em>Fungo \u201cengenheirado\u201d utilizado pelos pesquisadores do LNBR\/CNPEM para produ\u00e7\u00e3o de enzimas de alto rendimento (Divulga\u00e7\u00e3o: LNBR\/CNPEM)<\/em><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/>Em est\u00e1gio avan\u00e7ado de desenvolvimento e com empresa interessada no licenciamento das patentes, a tecnologia se encontra em fase final de escalonamento em planta piloto e j\u00e1 superou as etapas de an\u00e1lise tecnoecon\u00f4micas e ambientais.<\/p>\n\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<div class=\"wp-block-image\" style=\"text-align: center;\">\n<figure class=\"aligncenter is-resized\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-12139 aligncenter lazyload\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/PPDP-1030x644.png\" alt=\"\" width=\"736\" height=\"460\" \/><noscript><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-12139 aligncenter lazyload\" src=\"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/PPDP-1030x644.png\" alt=\"\" width=\"736\" height=\"460\" \/><\/noscript><\/figure>\n<\/div>\n<p style=\"text-align: center;\"><em>Escalonamento em planta piloto \u00e9 \u00faltima fase antes de tecnologia chegar \u00e0 escala comercial; pesquisadores estimam que coquetel estar\u00e1 dispon\u00edvel em no m\u00e1ximo dois anos (Divulga\u00e7\u00e3o: Erik Nardini\/CNPEM)<\/em><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/>Para fins de compara\u00e7\u00e3o, a mais alta concentra\u00e7\u00e3o de enzimas at\u00e9 ent\u00e3o relatada para este tipo de fungo com a utiliza\u00e7\u00e3o de uma fonte de carbono de baixo custo havia sido de 37 g\/L, resultado observado em uma linhagempropriet\u00e1ria, o que torna dificulta a pesquisadores a reprodu\u00e7\u00e3o do trabalho.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/><strong>An\u00e1lises de viabilidade tecnoecon\u00f4micas indicam o est\u00e1gio avan\u00e7ado da tecnologia<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/>A produ\u00e7\u00e3o do coquetel enzim\u00e1tico do LNBR\/CNPEM tem sido acompanhada de avalia\u00e7\u00f5es t\u00e9cnico-econ\u00f4micas detalhadas e peri\u00f3dicas, uma vez que a sua competitividade econ\u00f4mica \u00e9 crucial para o desenvolvimento, consolida\u00e7\u00e3o e sucesso da tecnologia do etanol 2G. Dentre os fatores mais relevantes que vem sendo monitorados, destacam-se os custos operacionais relacionados aos insumos, com especial destaque aos custos da fonte de carbono utilizada. Outros fatores importantes s\u00e3o aqueles relacionados \u00e0s utilidades de processo (eletricidade e vapor), bem como ao investimento com equipamentos necess\u00e1rios para a produ\u00e7\u00e3o do coquetel em unidades integradas ao processo de etanol celul\u00f3sico, denominadas\u00a0<em>on-site<\/em>.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/>\u201cAlguns de nossos resultados mais recentes t\u00eam mostrado um avan\u00e7o significativo na redu\u00e7\u00e3o dos custos operacionais de produ\u00e7\u00e3o por kg de prote\u00edna. A literatura cient\u00edfica afirma que os custos de produ\u00e7\u00e3o em unidades\u00a0<em>on-site<\/em>\u00a0devem variar entre US$ 4 a 10 por kg de prote\u00edna e nossas avalia\u00e7\u00f5es t\u00eam apontado uma tend\u00eancia de aproxima\u00e7\u00e3o cada vez maior dos valores m\u00ednimos observados nesse intervalo de custos\u201d, explica Edvaldo Morais, pesquisador especialista em an\u00e1lises tecnoecon\u00f4micas no LNBR\/CNPEM.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/><strong>Biotecnologia e ci\u00eancia de ponta viabilizaram engenharia gen\u00e9tica<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/>Com o uso de uma ferramenta de edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica conhecida como CRISPR\/Cas9, especialmente customizada para este fungo, os pesquisadores puderam realizar modifica\u00e7\u00f5es gen\u00e9ticas decisivas no microrganismo, incluindo edi\u00e7\u00e3o de fatores de transcri\u00e7\u00e3o, dele\u00e7\u00e3o de proteases e a inser\u00e7\u00e3o de enzimas heter\u00f3logas (enzimas de interesse, oriundas de outros microrganismos, e que com o processo de inser\u00e7\u00e3o no fungo o habilitam a produzi-las tamb\u00e9m).<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/>\u201c\u00c9 surpreendente o aumento verificado na capacidade de produ\u00e7\u00e3o e na qualidade do coquetel de enzimas gerado pelo fungo que desenvolvemos\u201d, relata Mario Murakami, l\u00edder da pesquisa no LNBR\/CNPEM. Al\u00e9m da alta concentra\u00e7\u00e3o de enzimas por grama\/litro, o coquetel produzido pelo fungo geneticamente modificado tamb\u00e9m apresentou efici\u00eancia de sacarifica\u00e7\u00e3o semelhante \u00e0 de um coquetel comercial. \u201cAl\u00e9m disso, esta plataforma foi concebida de forma que fosse totalmente integr\u00e1vel as usinas sucroalcooleiras do pa\u00eds, sem custo de\u00a0<em>downstream<\/em>, transporte e armazenamento\u201d, acrescenta Murakami.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/>Na esteira de vantagens da tecnologia desenvolvida no CNPEM, os pesquisadores destacam que este fungo \u00e9 capaz de produzir todas as enzimas necess\u00e1rias para a hidr\u00f3lise enzim\u00e1tica, visto que uso combinado de distintas fontes produtoras de enzimas tem se mostrado impratic\u00e1vel na realidade industrial.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/>Com o estudo, os pesquisadores tamb\u00e9m foram capazes de desmistificar a ideia de que o desenvolvimento de uma linhagem competitiva para a produ\u00e7\u00e3o industrial de celulases levaria d\u00e9cadas de pesquisas e investimentos, desencorajando iniciativas. \u201cCom o desenvolvimento de tecnologias avan\u00e7adas de biologia molecular, novas perspectivas de m\u00faltiplas modifica\u00e7\u00f5es gen\u00e9ticas se mostraram plenamente vi\u00e1veis, deixando no passado as ent\u00e3o restri\u00e7\u00f5es por baixas efici\u00eancias de transforma\u00e7\u00e3o obtidas com este fungo\u201d, esclarece Murakami.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/>O trabalho representa um avan\u00e7o significativo neste campo de pesquisa, o que dever\u00e1 pautar estudos futuros relacionados \u00e0 produ\u00e7\u00e3o de enzimas com este fungo e, possivelmente, impactar tamb\u00e9m o setor de produ\u00e7\u00e3o industrial de enzimas.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/><strong>Com biomassa abundante, coquetel enzim\u00e1tico pode ampliar perspectivas do setor<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/>Com uma moagem de cana da ordem de 633 milh\u00f5es de toneladas por safra, o Brasil gera cerca de 70 milh\u00f5es de toneladas de massa seca de palha, conforme dados da Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB). Com aplica\u00e7\u00f5es diversas, hoje a palha \u00e9 utilizada pelas usinas para a cogera\u00e7\u00e3o de energia el\u00e9trica, processo que tem sido aperfei\u00e7oado pelo Projeto SUCRE (Sugarcane Renewable Electricity), uma iniciativa implementada pelo LNBR\/CNPEM, financiada pelo Fundo Global para o Meio Ambiente (GEF) e gerido em parceria com o Programa das Na\u00e7\u00f5es Unidas para o Desenvolvimento (PNUD). Desde 2015, o LNBR trabalha em parceria com 20 usinas no Brasil no desenvolvimento de tecnologias industriais e protocolos para a gera\u00e7\u00e3o de energia limpa, com baixa emiss\u00e3o de gases de efeito estufa (GEE).<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/>A mesma palha utilizada para energia, no entanto, tamb\u00e9m pode ser adotada para a produ\u00e7\u00e3o de bioetanol. Essa flexibilidade \u00e9 altamente desej\u00e1vel pois permite \u00e0s usinas adequar sua produ\u00e7\u00e3o \u00e0 demanda, optando pela gera\u00e7\u00e3o de energia ou produ\u00e7\u00e3o de biocombust\u00edvel, de acordo com movimentos observados no mercado. \u201cO SUCRE \u00e9 um marco no setor sucroenerg\u00e9tico brasileiro pois foi respons\u00e1vel por identificar as barreiras que estavam inibindo um uso mais amplo da palha, sugerindo alternativas para contorn\u00e1-las. Desta forma, viabilizou a gera\u00e7\u00e3o de energia excedente, ampliando acesso a oferta de energia limpa bem como a atua\u00e7\u00e3o das usinas\u201d, explica Regis Leal, diretor do Projeto SUCRE. \u201cUm coquetel enzim\u00e1tico brasileiro, com custo competitivo, vem enriquecer o potencial da palha e de outros subprodutos e garantir uma utiliza\u00e7\u00e3o ainda mais eficiente da mat\u00e9ria-prima\u201d, esclarece.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/><strong>Cita\u00e7\u00e3o:<\/strong>\u00a0Rational engineering of the Trichoderma reesei RUT-C30 strain into an industrially relevant platform for cellulase production Fonseca. LM, Parreiras LS, Murakami MT. Biotechnology for Biofuels. 2020, 13, 93. DOI:\u00a0<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1186\/s13068-020-01732-w\">https:\/\/doi.org\/10.1186\/s13068-020-01732-w.<\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><br \/><strong>Sobre o CNPEM\u00a0<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) \u00e9 uma organiza\u00e7\u00e3o social supervisionada pelo Minist\u00e9rio da Ci\u00eancia, Tecnologia e Inova\u00e7\u00f5es (MCTI). Localizado em Campinas-SP, gerencia quatro Laborat\u00f3rios Nacionais \u2013 refer\u00eancias mundiais e abertos \u00e0s comunidades cient\u00edfica e empresarial. O Laborat\u00f3rio Nacional de Luz S\u00edncrotron (LNLS) est\u00e1, nesse momento, finalizando a montagem do Sirius, o novo acelerador de el\u00e9trons brasileiro; o Laborat\u00f3rio Nacional de Bioci\u00eancias (LNBio) atua na \u00e1rea de biotecnologia com foco na descoberta e desenvolvimento de novos f\u00e1rmacos; o Laborat\u00f3rio Nacional de Biorrenov\u00e1veis (LNBR) pesquisa solu\u00e7\u00f5es biotecnol\u00f3gicas para o desenvolvimento sustent\u00e1vel de biocombust\u00edveis avan\u00e7ados, bioqu\u00edmicos e biomateriais, empregando a biomassa e a biodiversidade brasileira; e o Laborat\u00f3rio Nacional de Nanotecnologia (LNNano) realiza pesquisas cient\u00edficas e desenvolvimentos tecnol\u00f3gicos em busca de solu\u00e7\u00f5es baseadas em nanotecnologia.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><!-- \/wp:post-content --><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><!-- wp:paragraph --><br \/>Os quatro Laborat\u00f3rios t\u00eam, ainda, projetos pr\u00f3prios de pesquisa e participam da agenda transversal de investiga\u00e7\u00e3o coordenada pelo CNPEM, que articula instala\u00e7\u00f5es e compet\u00eancias cient\u00edficas em torno de temas estrat\u00e9gicos.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><!-- \/wp:paragraph --><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><!-- wp:paragraph --><br \/><strong>Sobre o LNBR\u00a0<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><!-- wp:paragraph -->O Laborat\u00f3rio Nacional de Biorrenov\u00e1veis (LNBR) integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organiza\u00e7\u00e3o social qualificada pelo Minist\u00e9rio da Ci\u00eancia, Tecnologia e Inova\u00e7\u00f5es (MCTI). O LNBR busca resolver desafios relevantes para o Pa\u00eds por meio de solu\u00e7\u00f5es biotecnol\u00f3gicas que promovam o desenvolvimento sustent\u00e1vel de biocombust\u00edveis avan\u00e7ados, bioqu\u00edmicos e biomateriais. O Laborat\u00f3rio possui diversas Instala\u00e7\u00f5es Abertas a Usu\u00e1rios, incluindo a Planta Piloto para Desenvolvimento de Processos, estrutura singular no pa\u00eds para escalonamento de tecnologias.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><!-- \/wp:paragraph --><\/p>\n<p>[\/vc_column_text][\/vc_column][vc_column width=&#8221;1\/4&#8243;][vc_accordion active_tab=&#8221;1&#8243; collapsible=&#8221;yes&#8221; style=&#8221;2&#8243;][vc_accordion_tab title=&#8221;CONTACT US&#8221;][vc_column_text]<\/p>\n<p><strong>Press Inquiries<br \/><\/strong>Erik N. Medina<br \/>+55 19 3518-3138<br \/><a href=\"mailto:erik.medina@lnbr.cnpem.br\">erik.medina@lnbr.cnpem.br<\/a><\/p>\n<p>[\/vc_column_text][\/vc_accordion_tab][\/vc_accordion]<div class=\"hr-thin style-line\" style=\"width: 100%;border-color: #606060;border-top-width: 5px;\"><\/div>[vc_accordion active_tab=&#8221;1&#8243; collapsible=&#8221;yes&#8221; style=&#8221;2&#8243;][vc_accordion_tab title=&#8221;SHARE&#8221;][vc_column_text]<\/p>\n<div class=\"single-share-box\">\n<div class=\"share-buttons\"><a class=\"linkedin\" title=\"LinkedIn\" href=\"https:\/\/www.linkedin.com\/shareArticle?mini=true&amp;url=https%3A%2F%2Fpages.cnpem.br%2Flnbrteste%2Flideranca%2F&amp;title=Lideran%C3%A7a&amp;summary=&amp;source=LNBR\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\"><span class=\"social-text\">Share on LinkedIn<\/span><span class=\"screen-reader-text\">Share on LinkedIn<\/span><\/a><br \/><a class=\"facebook\" title=\"Facebook\" href=\"http:\/\/www.facebook.com\/sharer.php?u=https%3A%2F%2Fpages.cnpem.br%2Flnbrteste%2Flideranca%2F&amp;t=Lideran%C3%A7a\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\"><span class=\"social-text\">Share on Facebook<\/span><span class=\"screen-reader-text\">Share on Facebook<\/span><\/a><br \/><a class=\"twitter\" title=\"Twitter\" href=\"https:\/\/twitter.com\/share?url=https%3A%2F%2Fpages.cnpem.br%2Flnbrteste%2Flideranca%2F&amp;text=Lideran%C3%A7a\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\"><span class=\"social-text\">Tweet<\/span><span class=\"screen-reader-text\">Share on Twitter<\/span><\/a><br \/><a class=\"whatsapp\" title=\"WhatsApp\" href=\"https:\/\/api.whatsapp.com\/send?text=Lideran%C3%A7a%20-%20https%3A%2F%2Fpages.cnpem.br%2Flnbrteste%2Flideranca%2F\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\" data-action=\"share\/whatsapp\/share\"><span class=\"social-text\">Share on WhatsApp<\/span><span class=\"screen-reader-text\">Share on WhatsApp<\/span><\/a><\/div>\n<p><!-- #content -->[\/vc_column_text][\/vc_accordion_tab][\/vc_accordion]<div class=\"hr-thin style-line\" style=\"width: 100%;border-color: #606060;border-top-width: 5px;\"><\/div>[\/vc_column][\/vc_row]<\/p>\n<\/div><\/section>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>[vc_row][vc_column width=&#8221;3\/4&#8243;][vc_column_text] Tecnologia customizada para a produ\u00e7\u00e3o de etanol a partir do baga\u00e7o e palha de cana-de-a\u00e7\u00facar pode chegar ao mercado em at\u00e9 dois anos Com uma produ\u00e7\u00e3o de etanol que ronda a casa dos 30 bilh\u00f5es de litros\/ano, o Brasil \u00e9 um dos principais\u00a0players\u00a0do mercado mundial. 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