| Processo: | 12/51533-6 |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular |
| Data de Início da vigência: | 01 de julho de 2013 |
| Data de Término da vigência: | 30 de junho de 2015 |
| Área do conhecimento: | Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada |
| Acordo de Cooperação: | BE-BASIC Consortium |
| Pesquisador responsável: | Luiziana Ferreira da Silva |
| Beneficiário: | Luiziana Ferreira da Silva |
| Pesquisador Responsável no exterior: | Kirsten Steinbusch |
| Instituição Parceira no exterior: | Waste2Chemicals (W2C) , Holanda |
| Instituição Sede: | Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil |
| Município da Instituição Sede: | São Paulo |
| Assunto(s): | Biopolímeros Copolímeros Biodegradação Bagaços Cana-de-açúcar Poli-hidroxialcanoatos Fermentação Bioenergia |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | Biodegradable Polymers | Medium Chain Fatty Acids | Mixed Microbial Fermentation | Polyhydroxyalkanoates | Recombinant Organisms | Sugarcane Bagasse |
Resumo
Trabalhos recentes e patentes evidenciam que P(HB-co-HHx) é um copolimero biodegradável promissor, da família dos polihidroxialcanoatos (PHA), combinando o monômero de cadeia curta hidroxibutirato (HB) com o de cadeia média hidroxihexanoato (HHx), o que melhora suas propriedades e aplicações quando comparado com PHA contendo apenas monômeros de cadeia curta ou média. Como pode ser processado na forma de filmes, é interessante reduzir o seu custo de produção para torná-lo uma commodity. Aeromonas sp naturalmente acumula um polímero com 5-25 mol% de HHx mas, apenas 10-20% do peso seco celular (CDW) é PHA. B. sacchari acumula até 80% de CDW como PHB, com no máximo 2 mol% de HHx. Diferentes estratégias serão aplicadas para a produção de P(HB-co-HHx) com diferentes teores de HHx: construção de recombinantes, uso de análise de fluxos metabólicos e de modos elementares. Fornecendo-se açúcares da cana ou do bagaço à bactéria, incorpora-se HB ao copolimero, mas para incorporar HHx ácidos graxos de cadeia média (MCFA), mais caros e escassos, devem ser supridos. Como a matéria-prima representa até 40% do custo total de produção de PHA, uma recém-desenvolvida tecnologia de fermentação em cultura mista (MMF), que transforma resíduos orgânicos em misturas de ácidos graxos de cadeia média (MCFA, atualmente contendo 0,85mol de ácido hexanóico por mol de C de meio sintético), será adaptada e otimizada, a partir de bagaço de cana e vinhaça para gerar MCFA de composição apropriada para alimentar a produção de PHA. Isso envolve a redefinição dos padrões exigidos de efluente de MMF para o tipo e concentração dos ácidos graxos desejados, ou para outros componentes interferentes (N ou água). A entrada de resíduos orgânicos e as condições de operação serão selecionados com base nas exigências para alimentar a produção de PHA. Partindo de uma só espécie bacteriana e usando biomassa e resíduos, copolímeros sob medida serão produzidos, controlando a composição monomérica (0,5 a 25% ou mais de HHx ou outro monômero de cadeia média), uma abordagem nova. Assim, o ganho desta proposta não será meramente incrementai, tendo ainda o mérito de combinar e melhorar dois processos biológicos (MMF e produção de PHA) para propor uma produção sustentável de um produto ambientalmente correto. (AU)
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