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Caracterização da produção de PHB a partir de resíduos utilizando bactéria fotossintética

Processo: 12/17183-8
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
Vigência (Início): 26 de outubro de 2012
Vigência (Término): 25 de abril de 2013
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Luiziana Ferreira da Silva
Beneficiário:Débora Vieira Parrine Sant'Ana
Supervisor no Exterior: Patrick C. Hallenbeck
Instituição-sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa : Université de Montréal, Canadá  
Vinculado à bolsa:11/04454-0 - Análise de fluxos metabólicos aplicada à biossíntese do polímero biodegradável Poli-3-hidroxi-butirato (P3HB) por Burkholderia sacchari, BP.MS
Assunto(s):Microbiologia industrial   Plásticos biodegradáveis   Rhodobacter   Poli-hidroxialcanoatos

Resumo

Polímeros biodegradáveis produzidos por microrganismos apareceram como uma solução promissora para problemas ambientais gerados por plásticos sintéticos. Dentro deste grupo de materiais estão os polihidroxialcanoatos (PHA), biopolímeros acumulados por microrganismos com a função de reserva de carbono, armazenados intracelularmente quando há limitação de nutrientes como nitrogênio ou fósforo. Os PHA apresentam importância biotecnológica por serem aplicados na produção de plásticos e elastômeros biodegradáveis e biocompatíveis. Suas aplicações encontram-se em diversas áreas, como: agroindustrial, biomédica e indústria de embalagens em geral. Os microrganismos metabolizam os produtos da degradação deste bioproduto formando água e dióxido de carbono. A eletrossíntese produzida por microrganismos consiste em um processo que utiliza elétrons derivados de um eletrodo para reduzir dióxido de carbono em produtos compostos por mais carbonos. O objetivo deste projeto é realizar a eletrossíntese de PHB utilizando uma linhagem mutante de Rhodobacter capsulatus portando o operon foxEYZ que confere uma capacidade aumentada de oxidação de Fe(II) dependente de luz. Para obter altos rendimentos de PHB, serão estudados parâmetros distintos de cultivo contínuo como fonte de carbono (glicerol e melaço de cana-de-açúcar), nível do substrato, limitação em nitrogênio e intensidade de luz. Estes serão avaliados através de DOE (Design of Experiments) e RSM (Response Surface Methodology). Uma célula fotoelétrica será utilizada para a redução de dióxido de carbono e água gerando compostos orgânicos. Se forem obtidos resultados positivos, esta será a primeira demonstração de produção de PHB através de eletrossíntese. (AU)