China 'transforma' carvão em proteína

O crescimento populacional global tem levado a um aumento constante na demanda por alimentos, resultando em um aumento correspondente na necessidade de proteína na alimentação animal. A China, em particular, enfrenta uma grave escassez de proteínas.

Apesar de ser líder mundial na produção de carne suína e aquicultura há muitos anos, a China continua altamente dependente da importação de soja para ração animal, com importações anuais em torno de 100 milhões de toneladas e uma taxa de dependência superior a 80%.

Portanto, o desenvolvimento de métodos para produzir proteínas de alta qualidade de forma rápida e eficiente é crucial. E a solução mais promissora reside na biotecnologia sintética.

Existem diversas vias para a síntese de proteínas biológicas. A mais simples consiste em converter subprodutos das indústrias alimentícia e agrícola , como aguardente de milho, grãos destilados e palha, em produtos proteicos de maior valor agregado por meio da transformação microbiana.

No entanto, o fornecimento e a qualidade desses subprodutos são inconsistentes, dificultando a produção industrial.

Cientistas chineses descobriram um método de baixo custo para converter carvão em proteína para uso em ração animal. (Imagem: Shutterstock)

Outra abordagem notável envolve processos de fermentação industrial que utilizam produtos químicos para gerar energia, empregando metanol, uma substância derivada do carvão a baixo custo.

É isso que estão pesquisando os cientistas do Instituto de Biotecnologia Industrial de Tianjin, vinculado à Academia Chinesa de Ciências (CAS), liderados pelo professor Wu Xin.

“O carvão, com reservas globais de aproximadamente 107 trilhões de toneladas, pode ser convertido em metanol por meio da gaseificação do carvão. O metanol se mistura bem com a água, oferecendo alta eficiência na fermentação em comparação com o gás e eliminando a necessidade de equipamentos de fermentação especializados”, escreveu o professor Wu em um artigo publicado no China Science Bulletin.

Sua equipe desenvolveu uma tecnologia para produzir proteínas a um custo menor do que a biossíntese proteica tradicional. Essas descobertas foram publicadas na revista internacional Biotechnology for Biofuels and Bioproducts, com revisão por pares, em 17 de novembro de 2023.

“A pesquisa sobre a síntese de proteínas celulares a partir do metanol começou na década de 1980, focando principalmente na seleção de cepas e na otimização do processo de produção. No entanto, devido aos altos custos, os produtos proteicos sintetizados a partir do metanol não conseguem competir com as proteínas de soja e não têm sido produzidos em larga escala”, explicou o Professor Wu no artigo.

Para resolver o problema, sua equipe coletou mais de 20.000 amostras de leveduras de vinhedos, florestas e pântanos em toda a China. A partir dessas amostras, eles identificaram cepas capazes de utilizar de forma eficiente diferentes açúcares e álcoois como fontes de carbono, incluindo a cepa de levedura Pichia pastoris.

Posteriormente, ao remover genes específicos na cepa selvagem de Pichia pastoris, eles criaram uma cepa de levedura com tolerância ao metanol e eficiência metabólica significativamente aprimorada. Essa técnica representou um grande avanço para o objetivo de converter metanol em proteína.

“Os pesquisadores alcançaram um peso seco celular e um teor de proteína bruta de 120 g/litro e 67,2%, respectivamente, com sua Pichia pastoris modificada. E a eficiência de conversão de metanol em proteína atingiu 92% do valor teórico”, afirmou o relatório no site da CAS.

A alta taxa de conversão torna esse método de produção de proteínas muito atraente do ponto de vista econômico.

O professor Wu afirmou no artigo: “Não requer terras aráveis, não é afetado pelas estações do ano nem pelo clima e é milhares de vezes mais eficiente do que os métodos de fermentação tradicionais. Além disso, o teor de proteína nos microrganismos varia de 40 a 85%, significativamente superior ao das plantas naturais.”

Essa proteína também contém uma gama completa de aminoácidos, vitaminas, sais inorgânicos, gorduras e carboidratos, permitindo que ela substitua parcialmente farinha de peixe, soja, carne e leite em pó desnatado em diversas aplicações.

A equipe de pesquisa iniciou implantações de pesquisa em escala industrial, produzindo milhares de toneladas de proteína de metanol para ração animal. O parceiro específico não foi divulgado.

As proteínas microbianas são altamente nutritivas e isentas dos alérgenos encontrados nas proteínas de soja, o que as torna uma excelente fonte de proteína. No entanto, apenas um número limitado de produtos está atualmente disponível no mercado.

A empresa americana KnipBio utilizou linhagens geneticamente modificadas para produzir o KnipBio Meal, uma proteína para ração animal de alta qualidade, comparável à farinha de peixe, a partir de metanol. O produto recebeu aprovação de segurança da Food and Drug Administration (FDA) dos EUA.

Hua Yu (Fonte: SCMP)

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