Aplicação de bactérias celulolíticas e fermentativas isoladas a partir de resíduos de bananas (Musa spp.) na obtenção de compostos de interesse biotecnológico.

• Processo: 16/20048-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2017
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Maria Bernadete Amâncio Varesche
• Beneficiário: Raissa Cristina da Silva Mazareli
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 15/06246-7 - Aplicação do conceito de biorrefinaria a estações de tratamento biológico de águas residuárias: o controle da poluição ambiental aliado à recuperação de matéria e energia, AP.TEM
• Assunto(s): Fermentação Energia renovável Banana Biomassa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Banana | Biomassa | energia renovável | fermentação | RNAm 16S | Produção de produtos biotecnológicos via fermentação

Resumo

Recentemente, a busca por consórcios microbianos e isolados bacterianos celulolíticos produtores de gás hidrogênio a partir da biomassa vegetal tem sido alvo de estudos, no âmbito de aumentar a produção de H2 e ácidos orgânicos de interesse. Em consideração à alta geração de resíduos da bananicultura e a demanda por energia renovável há necessidade de desenvolvimento de tecnologias sustentáveis que diminuam os impactos negativos causados no ambiente e que supram as necessidades energéticas futuras. Portanto, pretende-se nesse projeto isolar bactérias celulolíticas e fermentativas a partir da banana (Musa spp.) e avaliar sua aplicação como inóculo na produção de H2 e metabólitos solúveis em reator anaeróbio em batelada. Nesses ensaios será usada a banana (a polpa e casca) como substrato orgânico. Para análise desses ensaios será realizado o planejamento fatorial 33, com variação da concentração do substrato (DQO 5,0, 10 e 15 g/L), temperatura (30º, 45º e 55ºC) e pH (5,5, 6,5 e 7,5). As amostras dos reatores em bateladas serão submetidas as análises físico-químicas, como pH, DQO, sólidos suspensos totais (SST) e sólidos suspensos voláteis (SSV), carboidratos, açúcares, fenóis e ácidos orgânicos. A partir do consórcio obtido, será realizado o isolamento de estirpes bacterianas e sua caracterização quanto a utilização de diferentes fontes de carbono. Técnica do PCR/DGGE e identificação filogenética por meio do RNAr 16S serão aplicados para caracterização da biomassa do consórcio de bactérias e dos isolados.

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)

DA SILVA MAZARELI, RAISSA CRISTINA; VILLA MONTOYA, ALEJANDRA CAROLINA; DELFORNO, TIAGO PALLADINO; CENTURION, VICTOR BORIN; DE OLIVEIRA, VALERIA MAIA; SILVA, EDSON LUIZ; AMANCIO VARESCHE, MARIA BERNADETE. Enzymatic routes to hydrogen and organic acids production from banana waste fermentation by autochthonous bacteria: Optimization of pH and temperature. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 46, n. 12, p. 8454-8468, FEB 16 2021. (16/20048-6, 15/06246-7)

DA SILVA MAZARELI, RAISSA CRISTINA; SAKAMOTO, ISABEL KIMIKO; SILVA, EDSON LUIZ; AMANCIO VARESCHE, MARIA BERNADETE. Bacillus sp. isolated from banana waste and analysis of metabolic pathways in acidogenic systems in hydrogen production. Journal of Environmental Management, v. 247, p. 178-186, OCT 1 2019. (16/20048-6)

VILLA-MONTOYA, ALEJANDRA CAROLINA; DE OLIVEIRA, VALERIA MAIA. Metagenomic analysis of autochthonous microbial biomass from banana waste: Screening design of factors that affect hydrogen production. BIOMASS & BIOENERGY, v. 138, JUL 2020. (16/20048-6)

Publicações acadêmicas

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

MAZARELI, Raissa Cristina da Silva. Otimização da produção de hidrogênio a partir de resíduos de banana: avaliação da diversidade de bactérias autóctones e distribuição funcional. 2019. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/SBD) São Carlos.