Estudo da fase solvetogênica do Clostridium beijerinckii Br21 utilizando xilose como substrato

• Processo: 16/05578-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2016
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2017
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Valeria Reginatto Spiller
• Beneficiário: Thalita Marques da Silva
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Bioprocessos Biocombustíveis Butanóis Xilose Clostridium beijerinckii
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biocombustíveis | butanol | Clostridium acetobutilicum | Clostridium beijerinckii | Fermentação ABE | Xilose | Bioprocessos

Resumo

A fermentação Acetona-Butanol-Etanol, também conhecida como fermentação ABE é uma das mais antigas fermentações estudadas. A fermentação ABE, que ocorre durante a fase solventogênica de crescimento de espécies de Clostridium, é conhecida por gerar principalmente acetona, butanol e etanol numa relação de 3:6:1. O interesse pela fermentação ABE vem crescendo nos últimos anos devido a busca pela produção de biocombustíveis a partir de matérias-primas renováveis, tal como a biomassa lignocelulósica. Esta matéria prima é composta por aproximadamente 70% de polissacarídeos, cujos principais componentes monoméricos são a glicose e a xilose. O Clostridium acetobutilycum e o Clostridium beijerinckii são notórios produtores de hidrogênio e solventes por fermentação, e ainda são capazes de fermentar tanto pentoses como hexoses, que são liberados de materiais lignocelulósicos após a sua hidrólise. O objetivo deste projeto é estudar a fase solventogênica do C. beijerinckii Br21, isolado em nosso laboratório, e comparar com o C. acetobutilycum ATCC 0824, utilizando xilose como substrato. Para tal, serão analisadas as curvas de crescimento das cepas em diferentes meios de cultura. A produção de solventes será estudada através da fermentação de diferentes concentrações de xilose. Ao final será realizado um estudo do transcriptoma, através da tecnologia de sequenciamento de alto rendimento de última geração (RNA-Seq) das cepas de Clostridium cultivadas em xilose. O C. beijerinckii Br21 foi isolado em nosso laboratório, inicialmente com o objetivo da produção de biohidrogênio, no âmbito do projeto FAPESP 2015/06074-1 (Produção de biohidrogênio de terceira geração a partir de biomassa de alga e seus derivados de hidrólise). Entretanto, sabendo-se que o gênero Clostridium também é um bom produtor de solventes, este projeto de mestrado auxiliará a conhecer o potencial do C. beijerinckii Br21 na produção de outros biocombustíveis, a partir de um dos principais monossacarídeos constituintes da biomassa lignocelulósica, a xilose. Além disso, o estudo da fermentação ABE por Clostridium será explorada em um novo projeto temático de colaboração internacional (Joint FAPESP-BBSRC Call for Collaborative Proposals in Integrated Biorefinery Approaches for the Manufacture of Advanced Biofuels) submetido à FAPESP "Engineering Enzymes for Transformation of Lignocellulosic Biomass" (2015/50591-0). (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)

BORTOLUCCI, JONATA; ZANI, ANA CLARA BONIZOL; DE GOUVEA, PAULA FAGUNDES; DINAMARCO, TAISA MAGNANI; REGINATTO, VALERIA. A non-solventogenic Clostridium beijerinckii strain lacking acetoacetate decarboxylase assimilates acetate and accumulates butyrate. BIOMASS & BIOENERGY, v. 172, p. 8-pg., 2023-03-31. (16/05578-9, 18/12471-1, 22/04024-0, 18/10296-8, 20/03168-3)