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Bactéria do cancro cítrico pode ser aliada na produção de biorrenováveis

Publicado em 18 julho 2021

Por Crispim Neto

Uma pesquisa realizada por um grupo do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), revelou que a bactéria Xanthomonas sp., responsável pelo cancro cítrico, uma das principais doenças que afetam todas as espécies e variedades de citros, também pode ser considerada uma aliada na fabricação de produtos biorrenováveis, como etanol, tintas, plásticos e outros tipos de químicos atualmente derivados do petróleo.

A pesquisa aponta que a bactéria mobiliza essas enzimas para destruir a parede celular da planta, que funciona como uma espécie de barreira contra a entrada de invasores causadores de doenças. Ao invadir as células, elas induzem a produção de proteínas capazes de desencadear fatores que multiplicam a contaminação.

Esse processo biológico usado por Xanthomonas para enfraquecer a defesa das plantas revela que a enzima será útil no aproveitamento de resíduos agroindustriais, viabilizando a produção de biocombustíveis e outras matérias-primas para a fabricação de tintas, plásticos, ácidos e solventes a partir do reaproveitamento de resíduos agroindustriais, com menor impacto ambiental e substituindo insumos de origem fóssil.

“Essas descobertas nos fornecem novas alternativas para aumentar a capacidade de utilização de biomassa vegetal em biorrefinarias, que são muito valiosas do ponto de vista biotecnológico”, explica Mario Murakami, coordenador da pesquisa e diretor científico do Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR).

“Usando o patógeno do cancro cítrico como organismo modelo, mostramos que esse sistema abrange hidrolases glicosídicas distintas, transportadores de membrana específicos e uma classe inédita de esterase. Tais dados bioquímicos e mecanísticos destacam que as bactérias associadas a plantas empregam estratégias moleculares muito distintas daquelas usadas por bactérias intestinais, por exemplo, para lidar com xiloglucanos. Juntas, essas descobertas lançam luz sobre os mecanismos moleculares que sustentam o complexo sistema enzimático de Xanthomonas para despolimerizar carboidratos da parede celular vegetal e revelam um papel para esse sistema em via de sinalização para promover a virulência [capacidade de multiplicação de um vírus dentro de um organismo]”, escreve o grupo de pesquisadores da CNPEM no artigo.

Além disso, a pesquisa ainda explora importantes campos de atuação e desenvolvimento de medidas para o combate ao cancro cítrico, com o desenho de potenciais inibidores para esse grupo de bactérias.

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Cancro cítrico

A bactéria Xanthomonas do cancro cítrico ainda afeta outras culturas como arroz, algodão e banana. Considerado uma das mais importantes doenças na citricultura provocando lesões marrons, salientes e ásperas nos frutos. Acaba levando à queda prematura das folhas e dos frutos, reduzindo a produtividade das plantas afetadas.

Em 2020 o cinturão citrícola de São Paulo e Triângulo Mineiro registrou alta de 15% nas infecções de cancro cítrico, atingindo cerca de 34 milhões de plantas de acordo com o Fundo de Defesa da Citricultura (Fundecitrus). Ainda de acordo com a entidade na safra 2020/2021 houve perda de 1,27 milhão de caixas do fruto em decorrência da doença.

Uma pesquisa realizada por um grupo do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), revelou que a bactéria Xanthomonas sp., responsável pelo cancro cítrico, uma das principais doenças que afetam todas as espécies e variedades de citros, também pode ser considerada uma aliada na fabricação de produtos biorrenováveis, como etanol, tintas, plásticos e outros tipos de químicos atualmente derivados do petróleo.

A pesquisa aponta que a bactéria mobiliza essas enzimas para destruir a parede celular da planta, que funciona como uma espécie de barreira contra a entrada de invasores causadores de doenças. Ao invadir as células, elas induzem a produção de proteínas capazes de desencadear fatores que multiplicam a contaminação.

Esse processo biológico usado por Xanthomonas para enfraquecer a defesa das plantas revela que a enzima será útil no aproveitamento de resíduos agroindustriais, viabilizando a produção de biocombustíveis e outras matérias-primas para a fabricação de tintas, plásticos, ácidos e solventes a partir do reaproveitamento de resíduos agroindustriais, com menor impacto ambiental e substituindo insumos de origem fóssil.

“Essas descobertas nos fornecem novas alternativas para aumentar a capacidade de utilização de biomassa vegetal em biorrefinarias, que são muito valiosas do ponto de vista biotecnológico”, explica Mario Murakami, coordenador da pesquisa e diretor científico do Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR).

“Usando o patógeno do cancro cítrico como organismo modelo, mostramos que esse sistema abrange hidrolases glicosídicas distintas, transportadores de membrana específicos e uma classe inédita de esterase. Tais dados bioquímicos e mecanísticos destacam que as bactérias associadas a plantas empregam estratégias moleculares muito distintas daquelas usadas por bactérias intestinais, por exemplo, para lidar com xiloglucanos. Juntas, essas descobertas lançam luz sobre os mecanismos moleculares que sustentam o complexo sistema enzimático de Xanthomonas para despolimerizar carboidratos da parede celular vegetal e revelam um papel para esse sistema em via de sinalização para promover a virulência [capacidade de multiplicação de um vírus dentro de um organismo]”, escreve o grupo de pesquisadores da CNPEM no artigo.

Além disso, a pesquisa ainda explora importantes campos de atuação e desenvolvimento de medidas para o combate ao cancro cítrico, com o desenho de potenciais inibidores para esse grupo de bactérias.

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Cancro cítrico

A bactéria Xanthomonas do cancro cítrico ainda afeta outras culturas como arroz, algodão e banana. Considerado uma das mais importantes doenças na citricultura provocando lesões marrons, salientes e ásperas nos frutos. Acaba levando à queda prematura das folhas e dos frutos, reduzindo a produtividade das plantas afetadas.

Em 2020 o cinturão citrícola de São Paulo e Triângulo Mineiro registrou alta de 15% nas infecções de cancro cítrico, atingindo cerca de 34 milhões de plantas de acordo com o Fundo de Defesa da Citricultura (Fundecitrus). Ainda de acordo com a entidade na safra 2020/2021 houve perda de 1,27 milhão de caixas do fruto em decorrência da doença.