Pesquisa da USP de 17 anos isola molécula da raiz da cana que multiplica por seis a liberação de açúcar do bagaço e pode baratear o etanol de segunda geração
A produção brasileira de cana deve alcançar 705,2 milhões de toneladas na safra 2026/27, com área colhida de 9,05 milhões de hectares e produtividade média de 77.905 quilos por hectare. Os números expressivos, contudo, escondem uma conta antiga: cada tonelada de cana processada gera resíduos que hoje rendem bem menos do que poderiam. O bagaço, que responde por parcela relevante da biomassa entregue na usina, carrega açúcares presos em estruturas resistentes, e a dificuldade de extraí-los condiciona a viabilidade do etanol de segunda geração.
Um achado científico muda a escala dessa equação. Pesquisadores do Laboratório de Fisiologia Ecológica de Plantas – LAFIECO, do Instituto de Biociências da USP, identificaram na própria raiz da cana uma enzima capaz de ampliar em até seis vezes a liberação de açúcares a partir do bagaço em estudo intitulado “Aerênquima em raízes de cana-de-açúcar: um conjunto de ferramentas para adaptar a biomassa à bioenergia” e publicado no Journal of Experimental Botany. A molécula, uma alfa-L-arabinofuranosidase batizada de ScASD1, foi encontrada em material da cultivar SP80-3280 e abre caminho para reduzir o custo da hidrólise enzimática, etapa que sozinha consome cerca de 20% do custo de produção do etanol 2G.
O resultado ganha peso porque é parte de uma inversão de lógica. Os coquetéis enzimáticos industriais são formulados a partir de fungos e bactérias, em um mercado dominado por fornecedores estrangeiros. A pesquisa brasileira recorreu à biomimética para investigar como a planta desmonta a própria parede celular. A resposta estava em um processo natural que ocorre quando a cana enfrenta solos encharcados.
ativa as enzimas que desmontam a própria parede celular
formação de aerênquimas (espaços maiores entre as linhas
verdes) – Imagem: Grayce Romim
O aerênquima como fábrica de enzimas
Em condições de falta de oxigênio, a raiz da cana cria canais internos de ar chamados aerênquimas, estruturas porosas que permitem a circulação do oxigênio até as partes submersas. Para abrir essas passagens, a planta induz a morte celular programada no córtex da raiz e desmonta a própria parede celular em uma sequência bioquímica precisa. O detalhe decisivo é que essa sequência reproduz exatamente aquilo que a indústria tenta fazer em reatores industriais.
O grupo mapeou essa dinâmica fatiando raízes de perfilhos em quatro segmentos de um centímetro, cada um com proporção diferente de aerênquima formado, e sequenciou o RNA para identificar quais enzimas a planta acionava em cada etapa. O levantamento identificou 32.775 transcritos diferencialmente expressos, um cardápio molecular que se revelou muito maior do que o esperado. Entre as candidatas, a ScASD1 apareceu com indução forte nas fases de quebra celular.
A molécula reunia características técnicas que viabilizam a aplicação industrial. Sua estrutura tridimensional é conservada e ela não apresenta N-glicosilação, fator que facilita a expressão biotecnológica em leveduras. Produzida em laboratório, a enzima foi inserida em coquetel comercial e testada no bagaço pré-tratado. O rendimento superou 30 mil nanomols por mililitro, volume seis vezes superior ao obtido sem a adição, com resposta proporcional à dosagem aplicada.
pouco e pode se tornar fonte relevante de etanol adicional
Da bancada à biorrefinaria: o que falta para virar negócio
A transposição do resultado para a escala industrial exige etapas que a pesquisa ainda precisa cumprir. Os ensaios ocorreram em laboratório, e os dados disponíveis não trazem custo de produção da enzima nem desempenho em reatores de grande porte. A produção em leveduras é um indício favorável, mas o caminho até uma biorrefinaria comercial envolve avaliação de estabilidade, tempo de resposta em condições reais e integração com os demais insumos do processo.
O potencial econômico, ainda assim, é circunstancialmente favorável. A safra 2026/27 deve produzir 42,89 milhões de toneladas de açúcar e cerca de 41,88 bilhões de litros de etanol, com mix de açúcar próximo de 52%. O processamento desse volume gera bagaço em quantidade suficiente para justificar investimento em rotas de segunda geração, desde que o custo da hidrólise caia. A enzima atua justamente sobre a etapa que mais encarece a conversão da biomassa em carboidratos fermentáveis.
Há também um efeito territorial que interessa ao debate ambiental. Aumentar a produção de etanol a partir do resíduo significa extrair mais energia da mesma área plantada, sem avançar sobre novas fronteiras agrícolas. Em um setor pressionado a demonstrar eficiência no uso da terra e a reduzir emissões, o argumento é comercial e não apenas científico. Cada ponto percentual ganho na conversão do bagaço representa litros adicionais de biocombustível com pegada de carbono menor por unidade produzida.
