Estudo da expressão heteróloga de celulases de Acremonium strictum em linhagens de Saccharomyces cerevisiae visando a produção de bioetanol de segunda geração

• Processo: 15/02007-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2017
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Francisco Maugeri Filho
• Beneficiário: Dielle Pierotti Procópio
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Bioprocessos Expressão de proteínas Celulase Acremonium Saccharomyces cerevisiae Bioetanol Sacarificação Fermentação Bagaços
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bagaço de cana | bioetanol | celulases | cerevisiae | expressão heteróloga | S | Engenharia de Bioprocessos

Resumo

A levedura Saccharomyces cerevisiae é o micro-organismo mais utilizado para produção de etanol por apresentar uma excelente capacidade fermentativa e ser tolerante aos estresses gerados nos processos fermentativos industriais. No entanto, esta levedura não consegue metabolizar carboidratos complexos em etanol, como por exemplo, a celulose, componente majoritário do bagaço de cana de açúcar, fazendo-se assim necessária a hidrólise da celulose em glicose para posterior conversão da glicose em etanol. Neste sentido, este projeto objetiva realizar a expressão heteróloga de celulases originárias de Acremonim strictum, micro-organismo silvestre isolado do Bioma Brasileiro, em S. cerevisiae visando à produção de etanol de segunda geração através da sacarificação e fermentação simultânea de bagaço de cana de açúcar. Serão estudadas 2 linhagens de Saccharomyces cerevisiae: uma linhagem industrial (Pedra-2) e uma linhagem de laboratório (FY23). O vetor empregado para a expressão das celulases: endoglucanase (gene 006) e uma ²-glicosidase (gene 249) que foram isoladas de A. strictum em estudos anteriores, será o vetor p423-TEF que apresenta a histidina (HIS3) como marcador auxotrófico. Após a confirmação da expressão das enzimas, serão realizadas fermentações empregando a combinação de diferentes substratos: Avicel (celulose comercial), celobiose, glicose, melaço, além de bagaços de cana in natura e pré-tratados (explosão à vapor e explosão à vapor deslignificado). As fermentações serão realizadas em shakers em anaerobiose à 30ºC durante 120 horas. Posteriormente os produtos gerados durante a fermentação serão analisados por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) e a biomassa gerada será quantificada por gravimetria (massa seca). Por fim, dentre as fermentações realizadas, a que apresentar o melhor fator de conversão de substrato em etanol (YP/S) será conduzida em fermentador de bancada. (AU)

Publicações científicas

(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)

MENDES LOPES, ALBERTO MOURA; FELIX DE MELO, ALLAN HENRIQUE; PROCOPIO, DIELLE PIERROTI; TEIXEIRA, GLEIDSON SILVA; CARAZZOLLE, MARCELO F.; DE CARVALHO, LUCAS MIGUEL; ADELANTADO, NURIA; PEREIRA, GONCALO A. G.; FERRER, PAU; MAUGERI FILHO, FRANCISCO; et al. Genome sequence of Acremonium strictum AAJ6 strain isolated from the Cerrado biome in Brazil and CAZymes expression in thermotolerant industrial yeast for ethanol production. Process Biochemistry, v. 98, p. 139-150, NOV 2020. (16/04602-3, 15/02007-8, 16/02506-7)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

PROCÓPIO, Dielle Pierotti. Estudo da expressão heteróloga de celulases de Acremonium strictum em linhagens de Saccharomyces cerevisiae visando a produção de bioetanol de segunda geração. 2017. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de Alimentos Campinas, SP.