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Enzima encontrada resolverá o problema do biocombustível

18.08.2013

Os cientistas descobriram uma enzima que aumenta várias vezes a produção de biocombustíveis a partir de materiais vegetais. Talvez essa descoberta torne os combustíveis renováveis competitivos com o petróleo.

Uma equipe internacional de cientistas da VIB e da Universidade de Ghent (Bélgica), da Universidade de Dundee (Reino Unido), do Instituto James Hutton (Reino Unido) e da Universidade de Wisconsin (EUA) descobriram um novo gene responsável pelo processo de biossíntese da lignina. Esta é uma descoberta muito importante, pois a lignina é o único obstáculo para os biocombustíveis baratos.

A lignina é o principal componente da parede celular secundária de uma planta. Esta substância impede o processamento eficiente de biomassa em combustível. A parede celular da planta é composta principalmente de lignina e moléculas de açúcar, como a celulose. É a celulose que pode ser convertida em glicose, que, por sua vez, é processada por fermentação em álcool (a base do combustível). Infelizmente, por causa da lignina, isso não é fácil de fazer, pois a lignina mantém firmemente as moléculas de açúcar juntas. Na natureza, isso fornece rigidez aos caules das plantas, que podem crescer para cima. A remoção da lignina requer processos industriais que consomem muita energia e são prejudiciais ao meio ambiente, o que torna os biocombustíveis caros e, às vezes, ainda mais prejudiciais ao meio ambiente do que o petróleo.

Se uma maneira rápida e barata de remover a lignina pudesse ser encontrada, ou se as plantas pudessem ser desenvolvidas com um mínimo de lignina e um máximo de biomassa de crescimento rápido, isso daria um poderoso impulso para o progresso no campo da energia verde.

Por muitos anos, os pesquisadores estudaram as vias biossintéticas da lignina em plantas. Uma equipe internacional de cientistas que estudam essa questão em plantas de Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) descobriu uma nova enzima responsável pela produção de lignina. Esta enzima, chamada cafeoil chiquimato esterase ou CSE, desempenha um papel central na biossíntese da lignina. A desativação do gene responsável pela produção de CSE reduz a quantidade de lignina na planta em 36%.

Além disso, mesmo a lignina que permanece na planta tem uma estrutura alterada e é mais facilmente removida da planta. Como resultado, a desativação do gene CSE aumenta a eficiência da conversão direta de celulose em glicose da biomassa vegetal pré-tratada em 4 vezes: de 18% em plantas de controle para 78% em plantas mutantes CSE.

Os cientistas obtiveram grande sucesso na melhoria da eficiência da conversão de biomassa em combustível. Atualmente, os cientistas estão trabalhando para transformar experimentos de laboratório em um processo industrial. Tecnologicamente, não é tão difícil, o principal é obter todas as licenças para o cultivo de plantas geneticamente modificadas. Muito provavelmente, inicialmente, plantas naturais de crescimento rápido e ricas em celulose, como o choupo, o eucalipto ou o milheto, serão utilizadas como matérias-primas.

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A reação a um cigarro depende das ideias sobre sua composição. 21.09.2016

Cientistas da Universidade do Texas em Dallas descobriram que a resposta do cérebro à nicotina não está apenas diretamente relacionada ao seu conteúdo nos cigarros, mas também à ideia subjetiva de uma pessoa de um cigarro. Então, se uma pessoa fuma cigarros comuns, mas tem certeza de que eles contêm um baixo teor de nicotina, seu desejo de fumar não é satisfeito, diz um comunicado de imprensa da universidade.

Os cientistas usaram ressonância magnética funcional (fMRI) para registrar a atividade neural no córtex insular, uma área do cérebro que desempenha um papel importante na regulação de funções como a percepção corporal e o senso geral de si mesmo. A mesma área está associada aos desejos de drogas.

O experimento envolveu 24 fumantes dependentes de nicotina. Durante quatro visitas, os participantes receberam cigarros contendo nicotina duas vezes e placebo duas vezes. Sobre a composição de cada tipo de cigarro, eles disseram uma vez a verdade e uma vez - exatamente o oposto. Assim, havia quatro tipos de situações: por um lado, o participante pode ser enganado, ou seja, ele acredita que o cigarro contém nicotina, mas na verdade ele recebe um placebo, ou vice-versa, ele tem certeza de que não há nicotina no cigarro, embora de fato haja; e, por outro lado, recebe a informação correta, ou seja, o participante acredita que o cigarro não contém nicotina e realmente não existe, ou tem certeza de que existe nicotina - e suas expectativas correspondem à realidade.

Além de avaliar a atividade cerebral usando fMRI, cada participante foi solicitado a avaliar seu nível de desejo por cigarros antes e depois de fumar. A análise dos dados mostrou que o aumento da atividade no córtex insular estava presente quando o sujeito recebia o cigarro contendo nicotina e acreditava que o havia recebido. Quando o sujeito fumava um cigarro comum, mas tinha certeza de que era um placebo, tal atividade cerebral não era observada.

Os pesquisadores acreditam que entender o componente psicológico da dependência da nicotina ajudará a desenvolver métodos eficazes para lidar com ela.

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