Otimização da produção de celo-oligossacarídeos a partir da hidrólise enzimática da palha da cana-de-açúcar via expressão heteróloga de enzimas celulolíticas e oxidativas

• Processo: 17/16159-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
• Pesquisador responsável: Rosana Goldbeck Coelho
• Beneficiário: Fernando César Barbosa
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 15/50612-8 - An integrated approach to explore a novel paradigm for biofuel production from lignocellulosic feedstocks.(bbsrc adv biofuels), AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/02214-4 - Engenharia e otimização de sistemas de expressão de proteínas intrinsecamente desordenadas., BE.EP.DD
• Assunto(s): Bioprocessos Hidrólise enzimática Oligossacarídeos Cana-de-açúcar Palhas Bioetanol Enzimas celulolíticas Enzimas oxirredutoras
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioethanol | Cello-oligosaccharides | cellulolytic and oxidative enzymes | Heterologous expression | Optmization | Sugarcane straw | Engenharia de Bioprocessos

Resumo

O bioetanol tem sido considerado a principal alternativa à crescente demanda mundial por combustível uma vez que é capaz de reduzir os impactos ambientais causados por combustíveis não renováveis, como o aumento da poluição e o aquecimento global. Com base nisso, a palha da cana de açúcar representa uma fonte potencial de biomassa lignocelulósica para a produção de bioetanol de segunda geração, pois pode representar mais de 25% de todo o etanol produzido no Brasil por ano.Além disso, a conversão enzimática da biomassa lignocelulósica em celo-oligosacarídeos em vez de sacarídeos é um campo ainda pouco pesquisado. Essa nova abordagem pode ser uma alternativa interessante à transformação tradicional da biomassa na glicose, dado suas vantagens, como baixos índices de contaminantes de processo, tempo de fermentação total mais curto, maior afinidade de ligação aos substratos celulósicos e inibição limitada do processo por alta concentração de glicose. Com esta premissa, este projeto tem como objetivo principal otimizar a produção de celo-oligossacarídeos por hidrólise enzimática de palha de cana-de-açúcar pré-tratada através de expressão heteróloga de enzimas celulolíticas e oxidativas. Para isso, este projeto também visa identificar as principais enzimas (celulolíticas e oxidativas) necessárias para a degradação da palha pré-tratada (celolignina) nos celo-oligossacarídeos; selecionar os seus genes de interesse, clonar e expressar os mesmos em E. coli, bem como purificar e testar a atividade e entender a função de novos candidatos enzimáticos com atividades-chave. Além disso, será realizada uma otimização da produção de celo-oligossacarídeos através de delineamento experimentais de misturas de enzimas chave. Finalmente, esperamos obter um caldo hidrolisado rico em celo-oligossacarídeos para posterior fermentação por Geobaccillus.

Publicações científicas

(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

BARBOSA, FERNANDO CESAR; KENDRICK, EMANUELE; BRENELLI, LIVIA BEATRIZ; ARRUDA, HENRIQUE SILVANO; PASTORE, GLAUCIA MARIA; RABELO, SARITA CANDIDA; DAMASIO, ANDRE; FRANCO, TELMA TEIXEIRA; LEAK, DAVID; GOLDBECK, ROSANA. . BIOMASS & BIOENERGY, v. 141, OCT 2020. (17/16159-0, 17/22669-0, 15/50612-8, 19/08542-3)

BARBOSA, FERNANDO CESAR; SILVELLO, MARIA AUGUSTA; GOLDBECK, ROSANA. . Biotechnology Letters, v. 42, n. 6, p. 875-884, JUN 2020. (18/20787-9, 19/08542-3, 17/16159-0)

Publicações acadêmicas

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

BARBOSA, Fernando César. Optimization of cello-oligosaccharides production by enzymatic hydrolysis of pretreated sugarcane straw using cellulolytic and oxidative enzymes. 2020. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de Alimentos Campinas, SP.