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Biorrefinaria de produção de xilitol a partir de cana-de-açúcar: novas estratégias para viabilizar a rota biotecnológica

Processo: 19/27092-9
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
Vigência: 01 de julho de 2020 - 31 de outubro de 2022
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Maria das Graças de Almeida Felipe
Beneficiário:Maria das Graças de Almeida Felipe
Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Andrés Felipe Hernández Pérez ; João Paulo Alves Silva ; Júlio César dos Santos ; Rocío Sierra Ramírez ; Tatiane da Franca Silva ; Valdeir Arantes
Assunto(s):Bioenergia  Biorrefinarias  Fermentação  Bagaço de cana-de-açúcar  Xilose  Xilitol  Melaço  Palhas 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:bagaço de cana-de-açúcar | biorrefinaria | melaço de cana-de-açúcar | palha de cana-de-açúcar | xilitol | Xilose | Fermentações

Resumo

Resultados das contínuas e recentes pesquisas na EEL-USP (FAPESP: Processos 2013/27142-0 e 2016/22179-0) apontam para a viabilidade técnica da rota biotecnológica para produção de xilitol pela levedura Candida guilliermondii FTI 20037 (recentemente identificada como C. tropicalis) com o uso concomitante das biomassas bagaço e palha de cana de açúcar. Entretanto, ainda há gargalos a serem solucionados como a simplificação e/ou aprimoramento das etapas do processo, entendimento dos aspectos fisiológicos e/ou moleculares aliado ao estudo da viabilidade técnico-econômica. Assim, neste projeto propõe-se otimizar as condições de hidrólise ácido diluído da mistura do bagaço e palha, avaliar a etapa de destoxificação do hidrolisado hemicelulósico pela adaptação da levedura ao hidrolisado e/ou substituição do uso do carvão ativo pela biomassa de levedura residual da etapa fermentativa. Também, abordagem nova será estudar os efeitos dos compostos tóxicos por citometria de fluxo, possibilitando avaliar a viabilidade, complexidade e estado metabólico celular, e ferramentas de biologia molecular serão aplicadas para estudar os mecanismos de transporte envolvidos no consumo de xilose. Ainda como abordagem transversal e em cooperação com o "Grupo de Diseño de Produtos y Procesos" da Universidad de Los Andes (Bogotá, Colômbia), uma plataforma de simulação virtual da rota biotecnológica de produção de xilitol será estabelecida, para a análise técnica e econômica do bioprocesso. Espera-se que os resultados contribuam para oferecer ao setor produtivo uma tecnologia com viabilidade técnica e econômica de bioprodução de xilitol, com uso conjunto dos subprodutos bagaço, palha e melaço de cana promovendo a integração em uma biorrefinaria de cana no contexto da bioeconomia. (AU)

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Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
QUEIROZ, SARAH S.; OLIVA, BIANCA; SILVA, TATIANE F.; SEGATO, FERNANDO; FELIPE, MARIA G. A.. Integrated bioinformatics, modelling, and gene expression analysis of the putative pentose transporter from Candida tropicalis during xylose fermentation with and without glucose addition. Applied Microbiology and Biotechnology, v. N/A, p. 20-pg., . (19/22284-7, 19/27092-9, 14/18714-2, 16/22179-0, 19/06663-8)
QUEIROZ, SARAH S.; JOFRE, FANNY M.; MUSSATTO, I, SOLANGE; FELIPE, MARIA DAS GRACAS A.. caling up xylitol bioproduction: Challenges to achieve a profitable bioproces. RENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS, v. 154, . (19/27092-9)
BIANCHINI, ITALO DE ANDRADE; JOFRE, FANNY MACHADO; QUEIROZ, SARAH DE SOUZA; LACERDA, TALITA MARTINS; FELIPE, MARIA DAS GRACAS DE ALMEIDA. Relation of xylitol formation and lignocellulose degradation in yeast. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 107, n. 10, p. 9-pg., . (19/27092-9)
JOFRE, FANNY MACHADO; HERNANDEZ-PEREZ, ANDRES FELIPE; DOS SANTOS, JULIO CESAR; DE ALMEIDA FELIPE, MARIA DAS GRACAS. Use of dry yeast biomass as a new approach for detoxification of hemicellulosic hydrolysates aiming to xylitol production. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 170, . (19/27092-9)

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