Cientistas no Japão desenvolveram uma enzima que pode converter ácido ferúlico, proveniente de resíduos vegetais, em vanilina, um composto aromatizante amplamente utilizado em alimentos e bebidas.

A vanilina é o componente químico responsável pelo aroma doce do extrato de baunilha, encontrado nas vagens das plantas de baunilha. A enzima VpVAN realiza essa conversão, mas a produção laboratorial de vanilina a partir dessa enzima tem se mostrado comercialmente inviável devido as quantidades mínimas obtidas.

Na busca de soluções, uma equipe de pesquisa da Universidade de Ciências de Tóquio (TUS) adotou um método que utiliza resíduos agrícolas, reduzindo tanto o impacto ambiental quanto os custos de produção.

Segundo os pesquisadores, a produção biotecnológica de vanilina por meio de enzimas é uma alternativa promissora à extração tradicional das vagens de baunilha, cuja produção é baixa. O ácido ferúlico, uma matéria-prima prática para essa biotecnologia, pode ser recuperado de resíduos agroindustriais como farelo de trigo e arroz. Embora já existam sistemas biocatalíticos com múltiplas enzimas para a produção de vanilina, são complexos e caros. Até agora, nenhuma enzima microbiana que sintetize vanilina a partir de ácido ferúlico em uma única etapa havia sido relatada.

No estudo, a equipe conseguiu desenvolver uma única enzima que catalisa a produção de vanilina a partir de ácido ferúlico sem necessidade de cofatores, o que permite a produção de vanilina misturando a enzima com ácido ferúlico e oxigênio molecular à temperatura ambiente, tornando o processo simples, sustentável e economicamente viável.

Os pesquisadores usaram engenharia genética para modificar a estrutura molecular da enzima "Ado", originalmente uma oxidase que adiciona oxigênio ao isoeugenol, e a adaptaram para converter ácido ferúlico em vanilina. Após substituir resíduos específicos de aminoácidos, demonstrou alta atividade de conversão e não exigiu cofatores, produzindo vanilina em escala de gramas por litro de solução de reação.

Com o ácido ferúlico facilmente obtido de resíduos agroindustriais, o método desenvolvido pela TUS oferece uma nova e sustentável opção para a produção de vanilina.