A mesma levedura do pão foi modificada para transformar glicose em PHBA, base de plásticos, remédios e cosméticos. O método usado para mapear os metabólitos pode ser aplicado à coleção de mais de 20 mil microrganismos da Embrapa.
Uma pesquisadora da Embrapa Agroenergia mapeou mais de 28 mil metabólitos de uma levedura que transforma açúcar em PHBA, composto químico usado na fabricação de plásticos, remédios e cosméticos. O resultado foi divulgado pela Embrapa em 29 de setembro de 2026 e vem de 18 meses de trabalho no Centro Helmholtz de Pesquisa Ambiental (UFZ), na Alemanha.
O estudo ainda está na bancada: os testes foram feitos em biorreatores de laboratório, segundo a Embrapa, que trata o uso na indústria como potencial.
Como o açúcar vira PHBA dentro de uma levedura?
O caminho começa com glicose no caldo de um biorreator, informa a Embrapa. A levedura consome o açúcar e, por uma rota química alterada, solta ácido p-hidroxibenzoico, o PHBA.
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O microrganismo é velho conhecido da cozinha: a Saccharomyces cerevisiae, a levedura do pão e da cerveja. No estudo da Embrapa Agroenergia, ela aparece numa linhagem modificada chamada 262 GMO.
Segundo a Embrapa, o PHBA é precursor de polímeros, fármacos, cosméticos e insumos agrícolas. A troca prometida é fazer na fermentação, a partir de açúcar, insumos que a Embrapa descreve como hoje derivados de petróleo.
O que são os 28 mil metabólitos mapeados pela Embrapa?
Metabólitos são as moléculas que nascem de cada reação química dentro da célula. O banco montado tem mais de 28 mil metabólitos e cerca de 1.700 proteínas anotadas, de acordo com o comunicado da Embrapa.
Para chegar a ele, Patrícia Abdelnur, da Embrapa Agroenergia, juntou três frentes, explica a Embrapa. A proteômica olha as proteínas, a metabolômica olha os metabólitos e a fluxômica segue o caminho dessas moléculas.
Entre as técnicas está a análise de fluxo metabólico com carbono marcado, a 13C-MFA, de acordo com a Embrapa. Na prática, funciona como um rastreador: o carbono do açúcar ganha uma etiqueta e a equipe vê por onde ele passa.
Com o mapa dos metabólitos, dá para ver onde a produção engasga. A Embrapa afirma que isso permite projetar microrganismos para extrair o máximo de eficiência industrial.
Quais gargalos a pesquisa encontrou no laboratório?
O primeiro obstáculo foi prático, conforme a Embrapa: as linhagens ficavam guardadas a 80 °C negativos por longos períodos, e reativar esse material exigiu ajuste.
O segundo foi o custo. A equipe reduziu a glicose no meio de cultivo de 20 g/L para 10 g/L, ajuste que a Embrapa chama de decisivo para pagar os testes com marcadores isotópicos.
A conta é da redação: o corte é de 50%, metade do açúcar por litro de cultivo. Num experimento em que o próprio açúcar é etiquetado, cada grama a menos pesa no orçamento.
A medição mostrou que as linhagens modificadas mandaram a rota metabólica de forma contínua e exclusiva para o PHBA, informa a Embrapa. Para Abdelnur, achar cada etapa limitante é indispensável para eliminar desperdício e ganhar eficiência em escala.
“Desenvolver novos produtos de base renovável para substituir combustíveis fósseis é um dos grandes desafios atuais”, afirmou a pesquisadora da Embrapa Agroenergia.
Por que a pesquisa dos metabólitos foi feita na Alemanha?
O trabalho saiu de uma parceria com o grupo de Jens Olaf Krömer, no UFZ, segundo a Embrapa. Abdelnur passou 18 meses lá como cientista visitante, no projeto “Integração de multiômicas para a produção de bioprodutos a partir de leveduras por rotas biotecnológicas”.
O grupo de Biotecnologia de Sistemas, em Leipzig, é liderado por Krömer desde 2017, segundo o UFZ. A equipe trabalha com modelagem do metabolismo, análise de fluxo metabólico e medição de metabólitos com isótopos.
O método segue um ciclo de projetar, construir, testar e aprender, de acordo com o UFZ. Microrganismos modificados entram ali como “operários” da produção química.
O que falta para o PHBA da levedura chegar à indústria?
Falta sair da bancada. Os testes descritos pela Embrapa foram feitos em biorreatores de laboratório, com produtividade classificada como boa.
Abdelnur informou à Embrapa que um novo projeto foi submetido a uma agência de fomento. A ideia é repetir a estratégia com outro bioproduto.
O peso econômico ajuda a explicar o interesse. A Embrapa cita o déficit comercial da indústria química brasileira em 2024, estimado pela Associação Brasileira da Indústria Química (Abiquim) em US$ 48,7 bilhões, cerca de R$ 270 bilhões.
A Embrapa trata esse efeito como possibilidade: a biologia de sistemas “pode auxiliar na redução do déficit”, diz o comunicado.
E os 20 mil microrganismos guardados pela Embrapa?
É aí que o banco de metabólitos pode voltar para casa. A Embrapa mantém uma coleção com mais de 20 mil microrganismos da biodiversidade brasileira, informa a Embrapa Agroenergia.
A meta, conforme a Embrapa, é usar o mesmo método para achar mais rápido cepas com potencial para gerar bioinsumos, ingredientes funcionais e moléculas para o agro.
“Essa transferência de conhecimento colabora para ampliar a capacidade de inovação da Embrapa”, afirmou Abdelnur. A pesquisadora da Embrapa Agroenergia também citou como alvo os compostos aromáticos, família do próprio PHBA.
