O avanço do caruru nas lavouras brasileiras tem acendido um alerta entre produtores de soja, milho e algodão. A planta daninha se destaca pela alta capacidade de reprodução, rápida disseminação e, principalmente, pela resistência a diferentes defensivos agrícolas, o que dificulta o controle e eleva os custos de manejo.
Em algumas regiões do país, a infestação já provoca impactos diretos na produtividade. Segundo o pesquisador Leandro Paiola, o caruru faz parte do grupo das amarantáceas e hoje é considerado uma das plantas daninhas mais desafiadoras nos sistemas produtivos, não apenas no Brasil, mas também em outros países.
“Hoje nós podemos afirmar que o caruru é a principal espécie ou o principal conjunto de espécies daninhas nos Estados Unidos”, afirma Paiola.
No Brasil, a preocupação cresce devido às resistências já diagnosticadas há anos, especialmente a herbicidas inibidores da ALS.
Segundo Paiola, recentemente, também foram confirmados casos de resistência aos inibidores da EPSP sintase, como o glifosato, o que torna o manejo ainda mais complexo, sobretudo em aplicações de pós-emergência em culturas como soja, milho e algodão.
A resistência do caruru a vários tipos de herbicidas tem agravado o problema. Segundo o pesquisador, basta uma única planta por m² para gerar perdas, principalmente no milho.
De acordo com o pesquisador, mesmo uma baixa infestação pode causar prejuízos significativos. “Pensando na cultura do milho, nós podemos ter percentuais de perdas com apenas uma planta por m² na média da área, que oscila entre 8 e 12% no rendimento do milho”, explica.
Manejo adequado
Para evitar que o caruru comprometa as culturas como soja, milho e algodão, o manejo precisa começar antes do plantio, reduzindo a pressão da planta daninha na lavoura.
A principal orientação do pesquisador é reduzir a pressão da planta daninha logo no início do ciclo, evitando que ela se estabeleça na lavoura e produza sementes. O uso de herbicidas em pré-emergência é apontado como estratégia fundamental.
Além de controlar o caruru ainda no início do desenvolvimento, os produtos pré-emergentes ajudam a reduzir o banco de sementes no solo e dão vantagem competitiva às culturas. Isso permite que soja, milho ou algodão se desenvolvam por mais tempo em ambiente limpo, aumentando a eficiência das aplicações em pós-emergência, quando necessárias.
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Foto: Victor Cassol/Ascom Emater/RS-Ascar
Os encontros realizados nesta quinta-feira (18/12) com os selecionados para o Programa Operação Terra Forte nos municípios de Arroio Grande e Piratini marcaram o encerramento da série de eventos promovidos em todos os 22 municípios da região administrativa da Emater/RS-Ascar de Pelotas. Com essa etapa concluída, a região inicia o próximo ano com foco total na fase de diagnósticos das propriedades rurais das 1.066 famílias beneficiárias do Programa.
Os encontros tiveram início no dia 10 de dezembro e foram conduzidos pelos extensionistas rurais da Emater/RS-Ascar em cada município, que se dedicaram à finalização desta fase preparatória para garantir que todas as famílias selecionadas recebessem as orientações. O objetivo foi apresentar as futuras etapas do programa, responsabilidades e compromissos dos selecionados, cronograma de ações para diagnóstico e plano de ação de acordo com a fase de seleção, linhas tecnológicas e síntese das práticas conservacionistas, além de esclarecer dúvidas. De acordo com o extensionista rural da Instituição e um dos coordenadores do Terra Forte na região, Fernando Horn, os resultados foram muito positivos, pois os eventos tiveram adesão do público.
Com o encerramento dos encontros, a região está organizada para avançar para a fase de diagnósticos, que envolve visitas técnicas e caminhada nas propriedades rurais. Nessa etapa, serão realizadas coletas de amostras de solo para análise e aplicados questionários que abordam os eixos social, ambiental e produtivo, permitindo uma avaliação detalhada da realidade de cada unidade a ser atendida. O objetivo é construir projetos individualizados para aplicação do recurso de R$ 30 mil destinados à cada propriedade em ações sustentáveis, com acompanhamento técnico especializado.
O Programa de Recuperação Socioprodutiva, Ambiental e de Resiliência Climática da Agricultura Familiar Gaúcha, conhecido como Operação Terra Forte, é considerado a maior iniciativa de recuperação de solos já proposta pelo Governo do Estado do Rio Grande do Sul. Com recursos do Fundo de Reconstrução do RS (Funrigs) o programa tem o objetivo de promover acompanhamento e assistência técnica para adoção de práticas que fortaleçam a resiliência climática da agricultura familiar. A iniciativa é liderada pela Secretaria Estadual de Desenvolvimento Rural (SDR) e executada pela Emater/RS-Ascar. Com investimento previsto de R$ 903 milhões, irá beneficiar diretamente 15 mil famílias e alcançar até 150 mil unidades produtivas em 495 municípios.
O último episódio do Soja Brasil foi ao ar nesta sexta-feira e trouxe um panorama completo dos principais temas que marcaram a temporada. A expedição esteve em campo para mostrar práticas que têm garantido ganhos de produtividade, além de fazer uma retrospectiva de 2025 para a cadeia da soja, reunindo informações sobre manejo, clima, mercado e perspectivas para a colheita.
Em Mato Grosso do Sul, a equipe visitou um produtor em Maracaju que tem alcançado bons resultados com a correção do solo. O trabalho contínuo com calcário, gesso e reposição de nutrientes, aliado à rotação de culturas, cobertura do solo e aumento da matéria orgânica, ajudou a superar limitações típicas do cerrado, como acidez elevada e presença de alumínio. A estratégia permitiu melhorar o desenvolvimento radicular da soja e o aproveitamento da umidade em profundidade.
O programa também mostrou os desafios enfrentados no Sul do país, onde o clima tem sido o principal obstáculo nas últimas safras. No Paraná, produtores relatam perdas recorrentes causadas por estiagens e excesso de chuvas, especialmente no final do ciclo da cultura. Para reduzir os riscos, o manejo inclui escalonamento de plantio, escolha de variedades mais estáveis e adoção de práticas que aumentam a palhada e ajudam a mitigar o estresse hídrico.
Na retrospectiva de 2025, o Soja Brasil destacou um ano de contrastes para o setor. Apesar da instabilidade climática, do aumento nos custos de produção e da pressão logística, a soja manteve papel central nas exportações brasileiras. O produtor precisou acompanhar de perto o mercado, o câmbio e os preços internacionais para definir o melhor momento de comercialização, buscando equilíbrio entre rentabilidade e segurança.
O episódio também trouxe análises de mercado e meteorologia, apontando uma safra robusta no país, mas com alertas importantes para logística, armazenagem e comercialização, especialmente em regiões como Mato Grosso e Matopiba. Com previsão de La Niña moderada e boa umidade do solo nas principais áreas produtoras, a expectativa é de um cenário mais favorável para o desenvolvimento das lavouras, reforçando a importância de tecnologia, planejamento e manejo sustentável no campo.
A produção de uvas pode se consolidar como uma nova alternativa para produtores rurais de Goiás. No Cerrado goiano, a Emater Goiás desenvolve projetos de pesquisa voltados à avaliação de variedades de uva, com foco em gerar informação técnica confiável e ampliar as possibilidades produtivas no estado.
Os estudos são conduzidos na Estação Experimental Nativas do Cerrado, em Goiânia, onde o trabalho acompanha todas as etapas do processo produtivo, do plantio à colheita. O monitoramento é contínuo e inclui a coleta sistemática de dados ao longo do ciclo das plantas.
Durante o cultivo, os pesquisadores avaliam indicadores como produtividade, resistência das videiras e tolerância a pragas e doenças. Esses dados permitem uma análise detalhada do desempenho de cada variedade nas condições edafoclimáticas típicas do Cerrado, marcado por períodos bem definidos de seca e chuva.
Segundo o pesquisador Laureano Vargas, responsável pelo estudo, cada etapa do processo é conduzida com rigor técnico e científico. “Cada cacho colhido representa evidências concretas de um trabalho feito com método, acompanhamento técnico e pesquisa aplicada”, afirma.
Foto: Emater-GO
Após a fase inicial de avaliação, a equipe identificou cinco variedades de uva com melhor adaptação à região central do estado. Parte dessas cultivares é voltada ao consumo in natura, principalmente de origem norte-americana, enquanto outras apresentam potencial para a produção de vinhos, abrindo espaço para novos mercados e agregação de valor.
Além da pesquisa em Goiânia, a Emater Goiás também desenvolve um experimento na Estação Experimental de Porangatu, no norte do estado. O trabalho teve início em 2015, foi retomado recentemente e passou a contar com coleta sistemática de dados, ampliando a base técnica das avaliações.
Em Porangatu, o estudo analisa a adaptação das cultivares Violeta, Vitória, Magna, Niágara Rosada, Ísis e Isabel às condições climáticas da região. O experimento acompanha as principais fases fenológicas das plantas, como brotação, florescimento, maturação dos frutos e período de colheita.
A qualidade da produção também é um dos focos da pesquisa. São avaliados aspectos como aparência dos cachos, sabor e teor de açúcares, fatores decisivos tanto para o mercado de mesa quanto para o processamento industrial. A poda de produção ocorreu no início de setembro e, já no começo de outubro, as primeiras brotações foram observadas.
As colheitas começaram em dezembro, indicando boa resposta das plantas ao manejo adotado. Para os pesquisadores, os resultados mostram que, com orientação técnica adequada, é possível produzir uvas de qualidade mesmo no norte de Goiás.
De acordo com o engenheiro agrônomo e gerente da Estação Experimental de Porangatu, Weslley Oliveira, a principal finalidade do experimento é apoiar a tomada de decisão dos produtores rurais. “Nosso objetivo é oferecer informações técnicas que ajudem na escolha das cultivares e no manejo mais indicado para cada região”, afirma.
Para o presidente da Emater Goiás, Rafael Gouveia, a pesquisa agropecuária tem papel estratégico no desenvolvimento do campo. “Esse conjunto de estudos mostra como o conhecimento científico, aliado à extensão rural, pode transformar desafios em soluções e ampliar a renda do produtor”, destaca.
O gerente de pesquisa da Emater Goiás, Cleiton Mateus, reforça que o foco do trabalho é levar resultados práticos ao produtor. “A partir dos dados obtidos em diferentes regiões, será possível indicar, com mais segurança, quais cultivares apresentam melhor desempenho em cada realidade do Cerrado goiano”, conclui.
Os resultados preliminares reforçam o potencial da fruticultura como alternativa de diversificação produtiva em Goiás, abrindo caminho para novos investimentos e para a consolidação da uva como cultura viável no Cerrado.
A pecuária de corte brasileira registrou recuperação de preços ao longo de 2025, com maior intensidade no segundo semestre, impulsionada principalmente pelo aumento no abate de fêmeas. Segundo informações da Emater-MG, esse movimento reduziu a oferta futura de animais e contribuiu para a sustentação dos valores no mercado.
Dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), divulgados em setembro, mostram que, no segundo trimestre de 2025, o abate de fêmeas somou 19,35 milhões de cabeças, crescimento de 16% em relação ao mesmo período de 2024. Pela primeira vez desde 1997, o volume de fêmeas abatidas superou o de machos. Do total, 33% foram novilhas, o equivalente a 5,05 milhões de cabeças, alta de 23,1% na comparação anual.
Com a redução do número de matrizes disponíveis, a expectativa do setor é de menor oferta de bezerros em 2026 e maior retenção de fêmeas para reprodução. Esse cenário tende a diminuir a disponibilidade de carne no mercado e pressionar os preços para cima.
No comércio exterior, o ano também foi marcado pela busca de novos destinos para a carne bovina brasileira após o embargo dos Estados Unidos. As exportações avançaram em ritmo acelerado ao longo de 2025. Em novembro, os embarques atingiram 356 mil toneladas, crescimento de 36,5% em relação ao mesmo mês do ano anterior, conforme dados do Ministério do Desenvolvimento, Indústria, Comércio e Serviços, divulgados pela Associação Brasileira das Indústrias Exportadoras de Carnes (Abiec).
A receita acompanhou esse desempenho, com aumento de 51,9%, alcançando US$ 1,87 bilhão, sendo 318 mil toneladas de carne in natura. “O Brasil nunca exportou tanta carne em termos de volume e saldo de vendas, embora já tenhamos tido épocas com a cotação da arroba mais alta”, afirmou o coordenador citado no levantamento. A China manteve-se como principal destino, respondendo por cerca de metade da receita, seguida pela União Europeia e pela Rússia.
Com o mercado interno mais ajustado e o cenário externo apresentando relação favorável entre oferta e demanda, a Emater-MG projeta manutenção de preços firmes para 2026. A expectativa é de que a arroba do boi gordo e o valor do bezerro sigam valorizados, inclusive no primeiro semestre, período que tradicionalmente concentra maior oferta de animais.
Na última semana, a Confederação da Agricultura e Pecuária do Brasil (CNA) defendeu o avanço na definição de padrões oficiais de qualidade e classificação para feijão e pulses durante reunião da Câmara Setorial do Ministério da Agricultura e Pecuária (Mapa).
Segundo a entidade, a ausência de regras claras para essas culturas compromete a transparência do mercado, dificulta a padronização das operações comerciais e limita a agregação de valor aos produtos. A CNA ressaltou que o grupo técnico responsável pelo tema concluiu, ainda em 2023, as minutas de regulamentação para gergelim, grão-de-bico, lentilha e feijões, que passaram por revisão ao longo de 2025.
O assessor técnico da CNA, Tiago Pereira, explicou que, até recentemente, a prioridade do Mapa esteve concentrada na elaboração do novo regulamento de fiscalização de produtos de origem vegetal. Com a publicação da norma, a entidade avaliou ser o momento de dar continuidade ao processo e avançar na instituição dos padrões de classificação para feijão e pulses.
Como encaminhamento, a Câmara Setorial deliberou pela formalização da urgência do tema junto ao Ministério da Agricultura. A proposta é que as minutas sejam submetidas à consulta pública no primeiro trimestre de 2026.
O Brasil desperdiça, todos os dias, um volume de água tratada equivalente a mais de 6 mil piscinas olímpicas — número que escancara a dimensão de um problema estrutural e persistente no saneamento básico.
O dado integra o mais recente levantamento do Instituto Trata Brasil, realizado em parceria com a consultoria GO Associados, especializada em infraestrutura e saneamento.
Em um ano, as perdas somaram 5,8 bilhõesde metros cúbicos, quantidade capaz de abastecer aproximadamente 50 milhõesde pessoas. Estudos apontam que o uso de tecnologia pode ajudar a monitorar a distribuição de água e apontar pontos de perda.
Além de representar prejuízo econômico e risco de desabastecimento, esse desperdício pressiona ainda mais os recursos hídricos em um contexto de eventos extremos, secas recorrentes e mudanças climáticas, com o país perdendo muita água antes mesmo de ela chegar às torneiras.
Na tentativa de resolver esse problema com soluções de engenharia, a professora Maria Mercedes Gamboa Medina, do Departamento de Hidráulica e Saneamento da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, destaca que tecnologias de monitoramento e modelagem têm papel decisivo na redução de perdas.
“A apresentação desses sistemas ajuda muito a compreender o que se passa e também em como fazer uma melhor gestão, por exemplo, na redução das perdas e na identificação de quando acontecem novas perdas também”, afirma.
Com modelos computacionais, variáveis como pressão, níveis de reservatórios, ativação de bombas e outros indicadores podem ser simulados e analisados matematicamente. “Dessa forma teremos como agir rapidamente e evitar um desperdício maior de água.”
Vazamentos invisíveis
A pesquisadora atua no Laboratório de Simulação Numérica (Labsin), do Departamento de Hidráulica e Saneamento da EESC, onde se desenvolvem metodologias específicas para detecção de vazamentos, especialmente aqueles que não aparecem na superfície.
“Os vazamentos maiores que estouram no asfalto podem ser notificados facilmente e tratados rapidamente. Mas os vazamentos que não são aparentes podem representar um volume muito maior de perda ao longo do tempo e são mais difíceis de detectar.”
Por isso, a equipe busca novas formas de analisar os dados coletados na rede.
“Tentamos propor novas formas de interpretar os sinais de pressão coletados com sensores espalhados na rede, utilizando análise estatística e algoritmos capazes de identificar quando o comportamento do sistema foge do padrão”.
Além disso, ela completa que, quando um alarme é ativado, uma das equipes de campo vai ao local para investigar o ocorrido e corrigir o problema rapidamente.
Desafios iniciais
De acordo com Maria, o primeiro desafio está na própria capacidade de medir as perdas. “O problema começa em saber quanta perda de água tem, porque se cada um soubesse para onde vai cada litro de água que sai das suas fontes, não deixava acontecer”, afirma.
Na prática, a quantificação ocorre por meio da diferença entre o volume que sai dos reservatórios e o consumo registrado pelos hidrômetros.
Maria explica que a medição representa tanto o volume de água perdido, por exemplo, através de vazamentos que infiltram no solo até causar problemas estruturais, quanto o volume de água consumida, mas devido fraudes ou deficiências na medição, não fica registrado nos hidrômetros.
*Matérias original de Joyce Pezzato, do Jornal da USP
Uma discussão de especialistas globais sobre tarifas, dinâmicas comerciais e posicionamento estratégico de mercado foi uma das grandes atrações do Biostimulants World Congress 2025, realizado recentemente em Barcelona. O painel de lideranças reuniu executivos do setor para abordar os desafios urgentes que estão remodelando o cenário global de bioestimulantes.
O moderador do painel, Massimo Toni, Vice-Presidente de Desenvolvimento de Negócios na DunhamTrimmer Bio Intelligence, estruturou o debate em torno de questões críticas: Como as tarifas estão impactando as estratégias de negócios? Quais mercados apresentam as maiores oportunidades? E quais considerações devem moldar o planejamento do amanhã?
Harmonização regulatória em pauta
Lorenzo Gallo, Vice-Presidente da Green Has, identificou a Ásia e a América Latina como as maiores fronteiras de oportunidade para o setor, observando que as interrupções nas cadeias de suprimentos causadas por conflitos geopolíticos criaram aberturas de mercado inesperadas.
Contudo, Gallo enfatizou que a classificação de produtos continua sendo um obstáculo fundamental. “Os bioestimulantes não se encaixam nos códigos aduaneiros existentes devido à sua diversidade”, explicou, acrescentando que as autoridades por vezes forçam a classificação junto a produtos de biocontrole. Ele defendeu a harmonização dos marcos regulatórios entre os países e destacou a importância da educação do produtor rural para maximizar a adoção dessas tecnologias.
Mudanças climáticas impulsionam adoção de bioestimulantes
Sameer Tandon, Diretor Regional para a Europa na UPL, ressignificou a incerteza como um catalisador para a inovação. “As mudanças climáticas estão transformando a forma como fazemos agricultura, e os bioestimulantes são a chave”, afirmou, destacando o Brasil como um mercado particularmente promissor.
Tandon enfatizou que empresas que trazem inovações genuínas e baseadas em pesquisa encontrarão compradores, pontuando que o crescimento do mercado demonstra uma aceitação crescente. “As estratégias de go-to-market desempenharão um papel crucial”, complementou.
Microbiológicos e penetração de mercado
Sandeepa Kanitkar, MD e fundadora da Kan Biosys, destacou a relevância contínua dos Estados Unidos para os bioestimulantes microbiológicos, ao mesmo tempo em que reconheceu que o ambiente regulatório europeu está gerando grandes expectativas. Ela apontou a evolução do comportamento do produtor no uso de bioinsumos como uma tendência central, estabelecendo uma meta ambiciosa: fazer com que os bioinsumos representem 40% do orçamento de insumos dos agricultores nos próximos anos.
Navegando pela incerteza tarifária
Julio Angel Perez Romero, CEO da Algaenergy, caracterizou a incerteza tarifária como um desafio central para empresas importadoras, instando a indústria a buscar mercados abertos a alternativas. “O Brasil demonstra essa flexibilidade”, observou.
Prem Warrior, consultor estratégico em agricultura, encerrou a discussão afirmando que “a mudança é a nova constante”. Ele sugeriu que as tarifas americanas estão abrindo oportunidades para fornecedores alternativos, citando a posição do Brasil na soja como exemplo. Warrior enfatizou a importância crítica de demonstrar a eficácia do produto ao cliente e previu que a inovação intensiva e as parcerias estratégicas serão vitais para o sucesso futuro.
O painel reforçou que a indústria vive um ponto de inflexão, onde a complexidade regulatória, as mudanças geopolíticas e os imperativos climáticos convergem para redesenhar a competitividade no mercado global de bioestimulantes.
A semana entre 22 e 26 de dezembro exige atenção redobrada de produtores rurais em praticamente todo o Brasil. Segundo o meteorologista do Canal Rural, Arthur Müller, o período será marcado por calor intenso, sensação de abafamento, temporais isolados e volumes elevados de chuva, com potencial para comprometer operações em campo, provocar alagamentos e causar danos à infraestrutura agrícola.
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A instabilidade predomina, especialmente no Rio Grande do Sul, com chuva de moderada a forte intensidade desde as primeiras horas do dia. A região oeste do RS e de Santa Catarina entra em alerta para temporais severos, com risco de rajadas acima de 100 km/h e queda de granizo.
Os volumes no oeste gaúcho podem ultrapassar 200 mm entre segunda e terça-feira, elevando o risco de alagamentos, deslizamentos e paralisação das atividades no campo. Nas demais áreas do RS, os acumulados ficam próximos de 50 mm, mantendo boa umidade do solo.
Em Santa Catarina, a chuva varia entre 30 e 40 mm, sem grandes prejuízos às operações, mas com atenção aos temporais vespertinos. Já no Paraná, a semana será mais quente e seca, com máximas acima de 30 °C e chuva pontual entre quinta e sexta-feira, somando até 20 mm.
Região Sudeste
O tempo mais firme predomina, com sol entre nuvens e temperaturas elevadas. As máximas passam de 33 °C no interior de São Paulo e em Minas Gerais, exigindo cuidados com hidratação durante os trabalhos no campo.
Chove de forma fraca e isolada no norte e leste de MG, Espírito Santo, áreas do Rio de Janeiro e norte e oeste paulista. Atenção para temporais no centro-norte de MG e no ES, entre segunda e quarta-feira, associados à atuação de um Vórtice Ciclônico de Altos Níveis (VCAN), com risco de vento forte, granizo e danos à infraestrutura. Os acumulados da semana ficam entre 10 e 15 mm.
Centro-Oeste
O calor e a umidade seguem elevados, favorecendo pancadas de chuva e temporais localizados. Em Mato Grosso do Sul, as máximas variam entre 34 °C e 36 °C, com chuvas irregulares que somam até 15 mm.
Em Goiás, os acumulados chegam a 20 mm no centro-sul e até 40 mm no centro-norte, mantendo boa umidade do solo. Já em Mato Grosso, a porção centro-norte pode registrar até 70 mm, beneficiando lavouras de soja em desenvolvimento, enquanto o sul do estado recebe entre 20 e 30 mm. No geral, o cenário favorece a recuperação das pastagens.
Região Nordeste
A chuva se intensifica no Maranhão, Piauí, oeste da Bahia, Ceará e oeste de Pernambuco, com volumes moderados a fortes. No oeste da Bahia, Maranhão e Piauí, os acumulados variam entre 30 e 40 mm, permitindo avanço da semeadura da soja.
Por outro lado, o nordeste da região enfrenta semana mais quente e seca, com máximas acima de 34 °C e risco elevado para focos de incêndio. Nas áreas mais secas, a chuva é fraca e irregular, entre 5 e 10 mm, sem reverter o déficit hídrico.
Região Norte
A umidade predomina em praticamente toda a região. Rondônia, Acre e Amazonas podem registrar acumulados acima de 100 mm, contribuindo para a recuperação dos níveis dos rios e da umidade do solo.
No Pará, Tocantins, Roraima e Amapá, os volumes variam entre 40 e 70 mm, com risco de temporais em algumas áreas. O cenário favorece a manutenção das pastagens e o avanço da semeadura da soja, apesar da sensação de tempo abafado.
A celulose é o polímero renovável mais abundante do planeta e sua desconstrução é fundamental para a conversão de biomassa em combustíveis e produtos químicos. Contudo, ela é extremamente recalcitrante à despolimerização biológica, ou seja, é muito difícil de ser quebrada pelos organismos vivos, como bactérias e fungos.
Como resultado, sua quebra na natureza é lenta e demanda sistemas enzimáticos complexos. A desconstrução da celulose, que, entre outros resultados, pode possibilitar um aumento significativo na produção de etanol a partir da cana-de-açúcar, tem sido há décadas um enorme desafio tecnológico.
Agora, pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em parceria com colegas de outras instituições do país e do exterior, obtiveram uma enzima que pode literalmente revolucionar o processo de desconstrução da celulose, viabilizando, entre outras aplicações tecnológicas, a produção em larga escala do chamado etanol de segunda geração, derivado de resíduos agroindustriais, como o bagaço da cana e a palha do milho.
“Identificamos uma metaloenzima que melhora a conversão da celulose por meio de um mecanismo até então desconhecido de ligação ao substrato e clivagem oxidativa. Essa descoberta estabelece uma nova fronteira na bioquímica redox para a despolimerização de biomassa vegetal, com implicações amplas em biotecnologia”, contou à Agência Fapesp Mário Murakami, líder do grupo de pesquisa em biocatálise e biologia sintética do CNPEM e coordenador do estudo.
A enzima recém-descoberta foi nomeada CelOCE, a partir da expressão em inglês Cellulose Oxidative Cleaving Enzyme. Ela cliva a celulose por meio de um mecanismo inédito, possibilitando que outras enzimas presentes no coquetel enzimático prossigam o trabalho, convertendo os fragmentos em açúcar.
“Para usar uma comparação, a recalcitrância da estrutura cristalina da celulose decorre como que de um conjunto de cadeados, que as enzimas clássicas não conseguem abrir. A CelOCE abre esses cadeados, permitindo que outras enzimas façam a conversão. Seu papel não é gerar o produto final, mas tornar a celulose acessível. Ocorre uma sinergia, a potencialização da atuação de outras enzimas pela ação da CelOCE”, comenta Murakami.
Quebra de paradigma
O pesquisador informa que, cerca de duas décadas atrás, a adição das mono-oxigenases ao coquetel enzimático constituiu uma primeira revolução. Essas enzimas oxidam diretamente as ligações glicosídicas da celulose, facilitando a ação de outras enzimas.
Foi a primeira vez que se utilizou a bioquímica redox como estratégia microbiana para superar a recalcitrância da biomassa da celulose. E isso definiu um paradigma. Tudo que se descobriu no período foi baseado nas mono-oxigenases. Agora, pela primeira vez, esse paradigma foi quebrado, com a descoberta da CelOCE, que não é uma mono-oxigenase, e propicia um resultado muito mais expressivo.
“Se acrescentamos uma mono-oxigenase ao coquetel enzimático, o incremento é de X. Se acrescentamos a CelOCE, obtemos 2X: duas vezes mais. Modificamos o paradigma de desconstrução da celulose pela via microbiana. Achávamos que as mono-oxigenases eram a única solução redox da natureza para lidar com a recalcitrância da celulose. Mas descobrimos que a natureza havia encontrado também outra estratégia, ainda melhor, baseada em um arcabouço estrutural minimalista que permite seu redesenho para outras aplicações, como a biorremediação ambiental”, afirma Murakami.
O pesquisador explica que a CelOCE reconhece a extremidade da fibra de celulose, instala-se nela e a cliva de forma oxidativa. Ao fazê-lo, ela perturba a estabilidade da estrutura cristalina, tornando-a mais acessível para a ação das enzimas clássicas, as hidrolases glicosídicas.
Um dado muito relevante é que a CelOCE é um dímero, composto por duas subunidades idênticas. Enquanto uma subunidade se encontra “sentada” sobre a celulose, a outra fica livre, podendo desempenhar uma atividade secundária de oxidase, gerando o cossubstrato necessário para a reação biocatalítica.
“Isso é realmente muito inovador, porque as mono-oxigenases dependem de uma fonte de peróxidos externa, enquanto a CelOCE produz seu próprio peróxido. Ela é autossuficiente, uma máquina catalítica completa. Sua organização estrutural quaternária possibilita que o sítio que não está engajado sobre a celulose atue como seu gerador de peróxido. Trata-se de uma enorme vantagem, porque o peróxido é um radical altamente reativo. Ele reage com muitas coisas. É muito difícil de ser controlado. Por isso, em escala industrial, adicionar peróxidos ao processo configura um grande desafio tecnológico. Com a CelOCE, o problema é eliminado. Ela produz in situ o peróxido de que necessita”, sublinha Murakami.
Descoberta na natureza
A CelOCE é uma metaloenzima: esta é sua classificação exata, porque possui um átomo de cobre embutido em sua estrutura molecular que atua como o centro catalítico propriamente dito. Ela não foi criada em laboratório, mas descoberta na natureza. Porém, para chegar a ela, os pesquisadores tiveram de mobilizar uma quantidade formidável de ciência e equipamentos.
“Partimos de amostras de solo coberto com bagaço de cana, mantido por décadas em uma área adjacente a uma biorrefinaria no estado de São Paulo. Nessas amostras, identificamos uma comunidade microbiana altamente especializada na degradação de biomassa vegetal usando uma abordagem multidisciplinar […]”, conta.
Segundo ele, os experimentos foram realizados em biorreatores de planta-piloto de 65 litros e 300 litros. “Fomos da prospecção da biodiversidade à elucidação do mecanismo e chegamos à escala industrialmente relevante em planta-piloto com possibilidade de aplicação imediata no mundo real”, completa.
O pesquisador enfatiza que este não foi um resultado de bancada de laboratório, que ainda precisa passar por muitas validações antes de chegar à utilização industrial. A prova de conceito em escala-piloto já foi demonstrada e a enzima recém-descoberta pode ser incorporada imediatamente ao processo produtivo – o que é extremamente relevante para o Brasil, como grande produtor de biocombustíveis, e para o mundo, em um contexto de transição energética urgente em função da crise climática.
Único país com biorrefinarias de celulose
O Brasil possui as duas únicas biorrefinarias existentes no mundo capazes de produzir, em escala comercial, biocombustíveis a partir da celulose. A tendência é que essas biorrefinarias se multipliquem aqui e sejam replicadas em outros países.
Um dos maiores desafios, até agora, era a desconstrução da biomassa de celulose: como quebrar esse material e convertê-lo em açúcar. A CelOCE deverá aumentar expressivamente a eficiência do processo.
“Atualmente, a eficiência está na faixa de 60%, 70%, podendo chegar, em alguns casos, a 80%. Isso significa que muita coisa ainda não é aproveitada. Qualquer aumento de rendimento significa muito, porque estamos falando em centenas de milhões de toneladas de resíduos sendo convertidas”, argumenta Murakami.
Ele acrescenta que não se trata apenas de aumentar a produção de etanol veicular, mas de outros produtos também, como, por exemplo, biocombustível para aviação.
