Avaliação de Composto Bioativo como Promotor de Sacarificação Enzimática em Plantas de Milho

Introdução: O Brasil foi pioneiro a produzir combustíveis líquidos em escala industrial a partir da biomassa, graças à sua longa tradição canavieira e a grande facilidade de converter a sacarose em etanol a partir da fermentação. Por outro lado, a produção destes combustíveis compete com a produção de açúcar. Os biocombustíveis de segunda geração são interessantes pelo fato de serem produzidos a partir de materiais lignocelulósicos que não competem diretamente com a produção de alimentos, além de representarem uma alternativa ao uso de combustíveis fósseis. A utilização da biomassa lignocelulósica para obtenção de biocombustíveis, no entanto, tem sido um grande desafio. Um dos principais obstáculos é a lignina que além de envolver os polissacarídeos impedindo o acesso de enzimas, é um eficiente adsorvente de enzimas, reduzindo o número de enzimas disponível para a hidrólise. Alguns trabalhos do nosso grupo de pesquisa têm demonstrado que a aplicação in vivo de inibidores de enzimas da via dos fenilpropanoides pode promover aumentos significativos na sacarificação da biomassa lignocelulósica sem comprometer o crescimento das plantas. A BEZ é um composto bioativo que apresenta estrutura molecular similar à dos intermediários da via dos fenilpropanoides e, assim, apresenta potencial efeito inibitório sobre as enzimas da via. Esse trabalho, portanto avaliou a eficiência da sacarificação enzimática de colmos e folhas de plantas de milho após uma única aspersão foliar com BEZ. Métodos: Sementes de milho foram germinadas por três dias e transferidas para vasos em câmaras para crescimento. No 7º dia de incubação, foi realizada uma curva de concentração por aspersão foliar e a concentração de 125 µM foi escolhida para fazer os ensaios de sacarificação. No 21º dia de incubação, as plantas de milho foram retiradas do sistema experimental para a realização dos parâmetros biométricos. Após seco, o material foi processado e foram retirados os açúcares solúveis com lavagens etanólicas. Os ensaios de sacarificação enzimática foram realizados em 4 e 24 horas utilizando um extrato rico em xilanase de Aspergillus niveus. A reação foi feita com ácido 3,5-dinitrosalicílico (DNS) 1% e a leituras foram realizadas em espectrofotômetro a 540 nm. Resultados: A aplicação foliar de BEZ não resultou em mudanças significativas no crescimento de colmos e folhas de milho quando comparadas às plantas controle. Com relação à sacarificação enzimática, houve aumentos significativos em colmos e folhas de milho. Após 4 h de incubação a sacarificação do colmo aumentou 58,7% na dose avaliada e após 24 h de incubação, aumentou 79,7%. Com relação à folha, após 4 h de incubação a sacarificação enzimática não apresentou alterações significativas, mas após 24 h de incubação aumentou 65,7%. Conclusões: a aspersão de plantas de milho com BEZ promoveu aumentos significativos na sacarificação sem causar danos na produção de biomassa lignocelulósica. Desse modo, este composto apresenta potencial como princípio ativo de agroquímicos capazes de elevar a produtividade e a sacarificação de culturas de interesse agropecuário e energético em escala agrícola.