Destaques selecionados de publicações científicas, desenvolvimentos tecnológicos e parcerias.

CIÊNCIA

Impact of the Melle-Boinot process on the enhancement of second-generation ethanol production by Spathaspora passalidarum

AGO-2020 A biodiversidade microbiana é uma fonte de soluções para biotecnologia. A levedura não-convencional S. passalidarum é uma potencial plataforma para aplicações industriais na obtenção de etanol celulósico e bioquímicos devido sua capacidade natural de fermentar xilose. Este estudo relata pela 1ª vez o uso do processo de fermentação Melle-Boinot nessa levedura, obtendo altos rendimentos de etanol, demonstrando ser uma estratégia eficaz na produção de biocombustíveis.

CIÊNCIA

A rationally identified marine GH1 Beta-glucosidase has distinguishing functional features for simultaneous saccharification and fermentation

AGO-2020 Novas soluções para a produção dos biocombustíveis a partir de resíduos de cana podem vir de ambientes inesperados, como o marinho. Este trabalho demostrou o potencial de uso de uma enzima β-glicosidase (GH1) marinha, identificada racionalmente, na produção de etanol celulósico onde há sacarificação e fermentação simultâneas. Com atividade em celo-oligassacarídeos e eficiência em temperaturas mais brandas essa enzima poderá ser utilizada em processos biotecnológicos industriais que envolvam desconstrução de material lignocelulósico.

CIÊNCIA

Novel xylose transporter Cs4130 expands the sugar uptake repertoire in recombinant Saccharomyces cerevisiae strains at high xylose concentrations

AGO-2020 Um grande desafio na produção de etanol celulósico e bioquímicos renováveis é a ineficiente assimilação de xilose por cepas geneticamente modificadas da levedura S. cerevisiae, estendendo o tempo de fermentação. Este trabalho identificou um novo e eficiente transportador de xilose, aumentando a capacidade de assimilação desse açúcar principalmente em altas concentrações. O trabalho também investiga o comportamento dinâmico do transportador, apontando resíduos relacionados a translocação de xilose.

CIÊNCIA

Enzymes knuckle down to the job

JUN-2020 Descoberta de novas enzimas para a saúde, nutrição, biocombustíveis e outras aplicações biotecnológicas industriais. Inspirado na biodiversidade molecular dos microorganismos, este trabalho aprofundou o conhecimento sobre novas estratégias enzimáticas para o processamento de polissacarídeos β-1,3-glucanos, descobrindo um novo mecanismo de reconhecimento de polissacarídeos e um novo modo de ação enzimática.

TECNOLOGIA

SUCRE Final Report

JUN-2020 A descarbonização do setor elétrico pode se beneficiar da palha, um resíduo subutilizado da cana-de-açúcar. Este relatório fornece uma análise integrada e aprofundada da eletricidade baseada na palha no Brasil, considerando os impactos técnicos, econômicos, ambientais e sociais. Corroborando sua relevância para outros países produtores de cana de açúcar, o SUCRE foi destaque no relatório “South-South and Triangular Cooperation on the Bioeconomy“ apresentado na COP-25.

CIÊNCIA

Technoeconomic and life-cycle analysis of single-step catalytic conversion of wet ethanol into fungible fuel blendstocks

JUN-2020 Biocombustíveis sustentáveis são importantes para a descarbonização de setores complexos, tais como aviação, transporte marítimo e transporte rodoviário pesado. O baixo custo do etanol e a grande capacidade de produção tornam atraente a conversão em um combustível hidrocarbônico, o que normalmente é feito em três etapas. Este trabalho vai além e descreve uma análise econômica e ambiental de um combustível de aviação renovável obtido a partir de um processo catalítico de etapa única utilizando bioetanol como matéria-prima.

CIÊNCIA

Substrate and Product-Assisted Catalysis: Molecular Aspects behind Structural Switches along Organic Hydroperoxide Resistance Protein Catalytic Cycle

MAI-2020 Simulações quânticas e clássicas de proteínas estruturalmente resolvidas podem promover a compreensão da biocatálise em sistemas biológicos suscetíveis a danos por oxidantes. Este trabalho fornece insights sobre a resposta de oxidação das células bacterianas, investigando o papel do local ativo e os caminhos catalíticos para decompor os oxidantes em proteínas Ohr. Isto é relevante para a identificação de inibidores com potencial terapêutico.

CIÊNCIA

Crystal structure of a novel xylose isomerase from Streptomyces sp. F-1 revealed the presence of unique features that differ from conventional classes

MAI-2020 Os biocombustíveis a partir de resíduos de cana de açúcar requerem leveduras para metabolizar pentoses de xilose e para operar em condições suaves. Este é um desafio à conversão enzimática da xilose em xilulose que pode ser enfrentada por mudanças reversíveis de configurações enzimáticas. Este trabalho relata duas novas e únicas isomerases xilose com substituições amino-ácidas na interface catalítica e a preferência pela isomerização em condições mais suaves. O entendimento molecular das enzimas pode contribuir para a customização dos processos de fermentação.

TECNOLOGIA

Process simulation of renewable electricity from sugarcane straw: Techno-economic assessment of retrofit scenarios in Brazil

MAI-2020 O Brasil pode reduzir ainda mais as emissões de gases de efeito estufa ao aumentar significativamente a eletricidade renovável gerada a partir da biomassa. Isso se deve à legislação ambiental que proibiu progressivamente a queima antes da colheita da cana e levou a uma alta disponibilidade de palha. Este trabalho integra modelos agrícolas e industriais para fornecer avaliações tecno-econômicas que podem permitir investimentos de retrofit em biorefinarias existentes. Destaca ainda a forte dependência dos preços da eletricidade dos projetos de colheita da palha.

CIÊNCIA

Rational engineering of the Trichoderma reesei RUT-C30 strain into an industrially relevant platform for cellulase production

MAI-2020 Os biocombustíveis sustentáveis são importantes para a descarbonização do transporte rodoviário de veículos leves. Biologia sintética foi utilizada para desenvolver uma plataforma microbiana para a produção de celulase para reduzir o custo da produção de etanol celulósico. Este trabalho descreve uma tecnologia brasileira validada em condições de operação industrial, que emprega o projeto racional de uma cepa de domínio público para a fabricação de enzimas para a produção de etanol a partir de resíduos de cana-de-açúcar.

CIÊNCIA

Structural insights into β-1,3-glucan cleavage by a glycoside hydrolase family

MAI-2020 Descoberta de novas enzimas para a saúde, nutrição, biocombustíveis e outras aplicações biotecnológicas industriais. Inspirado na biodiversidade molecular dos microorganismos, este trabalho aprofundou o conhecimento sobre novas estratégias enzimáticas para o processamento de polissacarídeos β-1,3-glucanos, descobrindo um novo mecanismo de reconhecimento de polissacarídeos e um novo modo de ação enzimática.

TECNOLOGIA

Engineering aspects of hydrothermal pretreatment: From batch to continuous operation, scale-up and pilot reactor under biorefinery concept

MAR-2020 Os biocombustíveis sustentáveis são importantes para a descarbonização do transporte rodoviário de veículos leves. O pré-tratamento hidrotérmico é considerado uma das tecnologias mais promissoras para a produção de etanol celulósico. Esta revisão fornece informações abrangentes sobre pré-tratamento hidrotérmico, incluindo desempenho em escala semi-industrial (planta piloto LNBR) e discute o projeto de processo integrado.

PARCERIA

Spatially remote motifs cooperatively affect substrate preference of a ruminal GH26-type endo-β-1,4-mannanase

MAR-2020 As enzimas podem melhorar a digestibilidade dos manano-ligossacarídeos presentes nas dietas do gado. Desta forma, o rúmen bovino contém uma comunidade microbiana altamente adaptada à decomposição da biomassa lignocelulósica. Este trabalho, com uma empresa parceira, indica um mecanismo novo, complexo e cooperativo entre subsitios enzimáticos e domínio auxiliar para modular a preferência pelo substrato. Ele promove a compreensão molecular da ligação e reconhecimento do substrato na família GH26 e apresenta potencial uso industrial.

TECNOLOGIA

Comparison of Biofuel Life Cycle Analysis Tools

SET-2019 A avaliação do ciclo de vida (ACV) é uma ferramenta para avaliar os impactos ambientais de um produto. As diferenças de modelo de ACV desafiam a credibilidade das avaliações individuais aplicadas às metas de mitigação de gases de efeito estufa. Este trabalho, em parceria com a Agência Internacional de Energia (IEA), compara as emissões de gases de efeito estufa para a produção de etanol celulósico utilizando modelos de ACV internacionalmente aceitos do Brasil, Canadá, EUA e UE. Ela fornece recomendações para promover a transparência e a harmonização dos modelos de ACV.