Construção de mutantes Trichoderma reesei delta-ace1/cre1, otimização da produção de celulases e hidrólise da biomassa de cana de açúcar em biorreatores

• Processo: 12/19751-3
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de janeiro de 2013
• Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2014
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Jose Geraldo da Cruz Pradella
• Beneficiário: Alexandre Maller
• Instituição-sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Reatores biológicos Produção Biotecnologia Bioetanol Trichoderma reesei

Resumo

Um dos grandes desafios na pesquisa em biocombustíveis é a obtenção de enzimas hidrolíticas com características desejáveis e a um baixo custo de produção. Deste modo, a produção de enzimas a partir de linhagens transformadas de Trichoderma reesei vem atraindo cada vez mais interesse industrial. As celulases secretadas por este microrganismo apresentam cinco fatores de transcrição como reguladores de expressão: os reguladores positivos XYR1, ACE2 e o complexo de HAP2/3/5, e os repressores ACE1 e CRE1. A deleção de ambos repressores no mesmo mutante ainda não foi relatada, o que poderia aumentar significativamente a obtenção destas enzimas em fermentadores de larga escala. Biorreatores são comumente utilizados quando se quer produzir grande quantidade de um determinado produto em escala industrial. Vários fatores influenciam na produção de celulases em biorreatores, como aeração, agitação, tensão de oxigênio dissolvido, pH e temperatura e o modo de operação dos biorreatores em batelada, descontínuo-alimentado e contínuo, necessitando o estudo de tais parâmetros para otimização do bioprocesso. A indústria canavieira gera uma enorme quantidade de resíduo lignocelulósico no Estado de São Paulo, motivando a busca de novos sistemas de produção enzimática para reaproveitar esses materiais orgânicos. Os objetivos deste trabalho serão a construção de mutantes deletérios de T. reesei ace1/cre1 com alta produção de celulases e hemicelulases, bem como verificar a degradação da biomassa de cana-de-açúcar em biorreatores e a ampliação de escala de produção enzimática. Assim, o projeto visa em última análise a aplicação de enzimas na indústria de biocombustível. Os resultados obtidos fornecerão não somente microrganismos mutantes que contribuiriam para a obtenção de etanol celulósico, como também contribuirão para um melhor entendimento dos mecanismos regulatórios e propriedades funcionais das celulases de T. reesei.