Cultivo fúngico no vinhoto de cana-de-açúcar e desenvolvimento de uma plataforma de produtos de alto valor na indústria de etanol

Resumo

A produção do etanol sacaríneo da cana-de-açúcar gera como um dos subprodutos o vinhoto, que se caracteriza pela alta carga orgânica, sulfato e potássio e baixa concentração de nitrogênio. A caracterização química do vinhoto o impede de ser um eficiente meio de cultivo microbiano para material fúngico, o qual pode produzir metabólitos de alto valor agregado. Há, no entanto, técnicas diversas para pré-tratamento do vinhoto, a fim de reduzir sua toxicidade microbiana, como aquelas baseadas em processos oxidativos avançados, os quais são amplamente estudados e utilizados na degradação de compostos em efluentes industriais. Os processos oxidativos avançados podem servir de base para o pré-tratamento do vinhoto, isto é, para o acondicionamento deste efluente para um meio de cultivo celular. De interesse industrial, o fungo Mucor circinelloides possui robustez e capacidade de crescimento em meios de cultivo com concentrações significativas de compostos inibitórios. O zigomiceto M. circinelloides também é capaz de produzir altas concentrações de lipídeos intracelulares, e altas concentrações de ácidos graxos poli-insaturados. Consequentemente, o fungo M. circinelloides é um forte candidato para uma integração da biorrefinaria 1G-2G das indústrias de etanol e biodiesel. Este projeto tem como objetivos o delineamento da estratégia desta integração pelo cultivo de M. circinelloides em vinhoto sacaríneo pré-tratado por processos oxidativos avançados. Especificamente, os objetivos da proposta são (i) desenvolvimento do pré-tratamento do vinhoto por processos oxidativos avançados e caracterização físico-química do vinhoto pré-tratado; (ii) crescimento do fungo M. circinelloides no vinhoto pré-tratado e otimização dos parâmetros de crescimento e produção de lipídeos; (iii) Determinação dos parâmetros de interesse, com especial ênfase no perfil de ácidos graxos do óleo microbiano direcionando para produção de biodiesel (baixo teor de poli-insaturados) ou hidrólise (elevado teor de 18:3); (iv) Transesterificação da biomassa de M. circinelloides empregando etanol como agente acilante utilizando catalisadores heterogêneos bioquímicos e químicos; (v) Estudar processos de obtenção de ácidos graxos por hidrólise enzimática para a obtenção de ácidos graxos poli-insaturados.