E. coli como plataforma para obtenção de L-aspartato a partir de hidrolisados hemicelulósicos

• Processo: 20/12428-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Roberto de Campos Giordano
• Beneficiário: Rafael de Paula
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/10636-8 - Da fábrica celular à biorrefinaria integrada Biodiesel-Bioetanol: uma abordagem sistêmica aplicada a problemas complexos em micro e macroescalas, AP.BIOEN.TEM
• Assunto(s): Engenharia bioquímica Engenharia metabólica Biorrefinarias Endo-1,4-beta-xilanases Xilo-oligossacarídeos Biomassa lignocelulósica Escherichia coli
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biorrefinaria | Engenharia metabólica | Xilanases | xilooligossacarídeos | Engenharia Bioquímica

Resumo

A biomassa lignocelulósica tem sido considerada como fonte alternativa de energia frente à crescente preocupação com o desenvolvimento de processos produtivos mais sustentáveis. Assim, novas tecnologias estão sendo desenvolvidas para o uso desses resíduos agroindustriais como substrato fermentativo para produção de compostos com alto valor agregado. A partir da biomassa lignocelulósica há possibilidade de reaproveitamento de açúcares como glicose e xilose, mas de acordo com o tipo de pré-tratamento do material, boa parte dos açúcares pode permanecer na forma de xilooligossacarídeos (XOS), que não são metabolizados por alguns microrganismos importantes em bioprocessos industriais, como é o caso da bactéria Escherichia coli. Assim, para viabilizar um melhor aproveitamento de materiais lignocelulósicos para fins fermentativos a partir do consumo de todas as frações de açúcares disponíveis, neste projeto propomos a implementação da via de consumo de xilooligossacarídeos em Escherichia coli por meio da expressão heteróloga do sistema xilanolítico presente no Bacillus subtilis 168. Estima-se que a implementação desta via de consumo de XOS permitirá maior crescimento celular, e consequentemente maior produtividade de metabólitos de interesse no contexto das biorrefinarias. Em trabalhos futuros, a produção de L-aspartato a partir de hidrolisado proveniente do tratamento hidrotérmico de bagaço de cana-de-açúcar deverá ser utilizada como estudo de caso para avaliação da cepa construída.