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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
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
Vigência: 01 de julho de 2020 - 30 de junho 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
Pesq. associados:Andrés Felipe Hernández Pérez ; João Paulo Alves Silva ; Júlio César dos Santos ; Rocío Sierra Ramírez ; Tatiane da Franca Silva ; Valdeir Arantes
Assunto(s):Biorrefinarias  Fermentação  Bagaço de cana-de-açúcar  Xilose  Xilitol  Melaço  Palhas 

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)