Cana-de-açúcar editada e não transgênica pode facilitar a produção de etanol

Após modificação em gene específico, pesquisa da Embrapa Agroenergia sinaliza o caminho para a produção de cana de forma mais barata, em menor tempo e com mais precisão

Camilla Germano

postado em 13/12/2021 17:32 / atualizado em 13/12/2021 17:36

(crédito: Hugo Molinari/Embrapa Agroenergia)

A cana-de-açúcar é a principal matéria prima para a obtenção de etanol no Brasil. A fermentação de 1 tonelada de cana equivale a cerca de 70 litros do combustível. Mas uma pesquisa da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária do Distrito Federal (Embrapa-DF), na área de Agroenergia, pode ter uma solução para produzir cana de forma mais barata, em menor tempo e com mais precisão.

A pesquisa envolve a criação de uma cana-de-açúcar editada e não transgênica com duas variedades: a Flex I e a Flex II. Elas apresentaram, respectivamente, maior "digestibilidade" da parede celular e maior concentração de sacarose nos tecidos vegetais.

A variedade Flex I foi criada a partir do silenciamento do gene responsável pela rigidez da parede celular da planta. A modificação dessa estrutura apresentou maior "digestibilidade", ou seja, maior acesso ao ataque de enzimas durante a hidrólise enzimática (processo químico que extrai os compostos da biomassa vegetal).

A Flex II foi gerada por meio do silenciamento de um gene nos tecidos da planta, o que ocasionou um aumento considerável na produção de sacarose nos colmos da planta modelo. Ela apresentou incremento de até 15% de sacarose nos colmos, 200% a mais de sacarose nas folhas e 12% a mais de liberação de glicose na sacarificação.

A Flex II seria a responsável do aumento da eficiência na produção de bioetanol, da descoberta de uma variedade mais adequada ao processamento industrial, na obtenção de um bagaço com maior digestibilidade para uso na alimentação animal e na agregação de valor à cadeia produtiva da cana-de-açúcar como um todo.

As duas variedades citadas utilizam a técnica da edição genômica chamada de CRISPR (sigla em inglês que significa Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas Com Espaçamento Regular, em tradução livre), tecnologia que recebeu o Prêmio Nobel de Química em 2020 às pesquisadoras Emmanuelle Charpentier e Jennifer A. Doudna, que publicaram o primeiro artigo sobre o tema.

A cana-de-açúcar editada não-transgênica é a primeira do mundo justamente porque é feita apenas por uma mutação em um gene específico, ao contrário de outros artigos científicos e estudos da área. Justamente por não existir modificação do DNA da planta e sim, apenas o silenciamento dos genes, a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) classificou as novas variedades como não-transgênicas.

Áreas de experimento com cana-de-açúcar da Embrapa Agroenergia (foto: Hugo Molinari/Embrapa Agroenergia)

O estudo da Embrapa foi alcançado durante mais de 12 anos de pesquisa, os quatro últimos focados especificamente no desenvolvimento da cana editada não-transgênica. "Esse resultado é inédito numa espécie muito complexa como a cana", ressalta Hugo Molinari, pesquisador da Embrapa e responsável pela pesquisa.

Novas Aplicações

Segundo Molinari, os resultados encontrados podem facilitar a fabricação de etanol (de primeira e segunda geração) e a extração de outros bioprodutos. Para ele, outra aplicação para a cana editada não-transgênica seria na alimentação animal, causando um melhor aproveitamento do valor alimentar.

Para o chefe-adjunto de Pesquisa e Desenvolvimento da Embrapa Agroenergia, Bruno Laviola, o desenvolvimento de novas cultivares de cana pela técnica CRISPR é um grande passo. “Essas cultivares são somente o começo e abrem caminho para o desenvolvimento e entrega de outras cultivares para o setor produtivo com características que irão impactar diretamente na produtividade da cana e na diminuição do custo de produção'', diz.

Para Molinari, apesar da transgenia continuar sendo uma estratégia importante para a solução de inúmeros problemas na agricultura e agregação de valor a espécies, a edição genômica, utilizada na pesquisa e feita com técnicas como o CRISPR permite a manipulação do DNA de forma mais precisa, rápida e econômica quando comparada à transgenia.

“A tecnologia CRISPR tem permitido uma democratização do uso da biotecnologia na agricultura, não somente do ponto de vista de mais empresas e instituições participarem do desenvolvimento de produtos que chegam ao mercado, mas também permitindo que mais espécies de interesse sejam beneficiadas”, ele explica.