Invenção foi licenciada para laboratório da Ufscar; trabalho prevê ampliar o conhecimento, por parte das usinas, em relação às leveduras que sejam mais eficientes

Esta matéria compõe a série Prêmio Inventores 2024 | Texto: Redação Inova Unicamp | Fotos: Pedro Amatuzzi – Inova Unicamp

Uma tecnologia desenvolvida na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), capaz de identificar de forma mais rápida e barata as linhagens de leveduras usadas na produção de etanol, foi licenciada para a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Os pesquisadores querem, com isso, oferecer um serviço especializado às usinas de cana-de-açúcar para detecção das linhagens que sejam mais eficazes para o setor sucroenergético. O trabalho poderá resultar numa oferta maior de leveduras no mercado para diversas áreas, como o de cerveja e pães.

Atualmente, a indústria de etanol utiliza leveduras já conhecidas e estabelecidas no mercado, como a CAT 1 e a Pedra 2. Porém, muitas vezes, elas são sobrepostas e o processo é dominado por outras leveduras que chegam com a própria cana-de-açúcar, o que reduz a capacidade de produção nas usinas.

A proposta do Laboratório de Bioquímica e Genética Aplicada da UFSCar é usar a tecnologia da Unicamp para fazer um mapeamento das leveduras existentes nas usinas e, com isso, identificar quais linhagens são mais eficientes para a produção do etanol.  

Professor Anderson Ferreira da Cunha, coordenador do Laboratório de Bioquímica e Genética Aplicada da UFSCar

“Será possível atender as usinas de forma personalizada e nosso laboratório está preparado para isso. Ao longo da safra conseguiremos identificar qual levedura domina o processo na usina, produzi-la industrialmente e usá-la na produção do etanol”, afirma o professor Anderson Ferreira da Cunha, coordenador do Laboratório de Bioquímica e Genética Aplicada da UFSCar.

A tecnologia,  desenvolvida no Laboratório de Genômica e Bioenergia do Instituto de Biologia (IB) da Unicamp, utiliza a técnica Reação em Cadeia da Polimerase (PCR), que consiste na amplificação de uma região específica de DNA da levedura, de modo que o teste é feito em porções específicas, como se fosse um teste de paternidade. Também permite identificar trechos da levedura com mais precisão, o que possibilita às usinas utilizarem linhagens mais eficientes.  

O método é mais barato do que o utilizado atualmente para esse tipo de trabalho: a cariotipagem. Nessa técnica, é feita a separação de cromossomos dentro da levedura. Trata-se de um método mais tradicional, caro e demorado. Com a tecnologia desenvolvida pela Unicamp é possível obter o resultado dentro de dois dias. 

“A tecnologia consegue fazer o isolamento de uma massa de levedura, por exemplo, que está na dorna de fermentação. Ao separá-la por grupos é possível identificar quais deles são iguais e diferentes entre si. Isso possibilita, na sequência, analisar a qualidade e as características dessas linhagens e para o que são mais apropriadas”, explica Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, professor  do Laboratório de Genômica e Bioenergia da Unicamp. Ele é um dos autores da invenção, junto com o também professor do IB, Marcelo Falsarella Carazzolle.

A contaminação por leveduras inadequadas ocasiona, muitas vezes, a paralisação da produção de etanol nas usinas, o que envolve a produção de cerca de 1 milhão de litros de etanol por dia. 

“Se a usina começar a produção da safra com a linhagem predominante, o processo produtivo será mais estável. Também será possível antever quando a levedura não adequada predominar sobre o processo e adicionar, no momento certo, a linhagem mais eficiente, prevenindo prejuízos”, disse o professor da UFSCar.

A expectativa é que, em duas ou três safras – o equivalente a dois ou três anos – seja possível  identificar qual levedura é predominante e mais eficiente para ser usada em cada usina. 

Parceria com a Unicamp resultou em um banco de linhagens

A obtenção do licenciamento da tecnologia foi feita por meio da Agência de Inovação Inova Unicamp. Mas, antes disso, um experimento colaborativo entre a Unicamp e o laboratório da Ufscar resultou na obtenção de um banco de leveduras com aproximadamente 500 linhagens diferentes. O trabalho foi realizado por meio de uma linha de pesquisa da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), na Usina São Luiz, em Ourinhos (SP).  

O método desenvolvido pela Unicamp é mais barato do que o utilizado atualmente para esse tipo de trabalho: a cariotipagem ter o resultado dentro de dois dias

“O meu propósito dentro da Usina São Luiz foi fazer a identificação da linhagem para aplicação no processo industrial e ampliar a oferta de leveduras para o setor sucroenergético”, disse Cunha, que foi aluno do professor Pereira na Unicamp e trabalha com essa temática desde seu mestrado e  doutorado.

Agora, estão sendo avaliados os dez anos de pesquisa para identificar qual linhagem é predominante nesta usina. “Nosso objetivo é aproveitar a experiência da Usina São Luiz para adentrar o setor sucroenergético”, afirma o pesquisador da UFSCar.

O valor desse trabalho custaria cerca de R$ 20 mil a R$ 30 mil por safra para as empresas. Além dos royalties obtidos pela Unicamp por esse licenciamento, a prestação de serviço pela UFSCar gerará renda para o seu laboratório.

Descoberta de linhagens para outras áreas

Os professores Marcelo Falsarella Carazzolle e Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, do Laboratório de Genômica e Bioenergia da Unicamp, são os autores da tecnologia para identificação de leveduras

O trabalho junto às usinas poderá contribuir também com a identificação de linhagens adequadas e interessantes para serem usadas em outras áreas para além do etanol, como para pães e vinho, por exemplo. “Hoje temos linhagens que foram isoladas, no processo de produção de etanol, e serão usadas para a produção de cerveja pelos seus compostos aromáticos”, disse o pesquisador da UFSCar.

A tecnologia da Unicamp contribui para o avanço deste mercado, pois permite que os pesquisadores tenham uma visão micro da levedura, identificando pequenas diferenças nas leveduras, o que não seria tão eficaz na cariotipagem.

“O licenciamento da tecnologia para universidades tem se mostrado muito importante, pois elas, as universidades, têm capacidade de desenvolver processo e ser uma referência para empresas e setores diversos”, disse o pesquisador da Unicamp. 

PRÊMIO INVENTORES 2024

INVENTORES PREMIADOS:

Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, Osmar Vaz de Carvalho Netto, Felipe Galzerani, Juan Lucas Argueso Gomes de Almeida, Fabiana de Melo Duarte, Gustavo Gilson Lacerda Costa, Silvia Kazue Missawa e Marcelo Falsarella Carazzolle (IB) foram premiados na categoria Propriedade Intelectual Licenciada no Prêmio Inventores 2024.

PROGRAMAÇÃO DE HOMENAGENS

Esta reportagem integra a série de matérias elaboradas pela Inova Unicamp que abordam algumas das tecnologias licenciadas, absorvidas pelo mercado e empresas spin-offs acadêmicas da Universidade Estadual de Campinas. Você pode acessar esses conteúdos pelo site da Inova e, em breve, em formato de ebook na Revista Prêmio Inventores. A programação do Prêmio Inventores da Unicamp 2024 também incluiu o webinar “20 anos da Lei de Incentivo à Inovação e casos de sucesso de tecnologias da Unicamp absorvidas no mercado”, que aconteceu em 10 de setembro. Saiba mais sobre o webinar aqui!

Não deixe de conferir todos os premiados no site Prêmio Inventores da Unicamp.

Os patrocinadores do Prêmio Inventores 2024 são: ClarkeModet e FM2S.