Investigação da captura de CO2 por Clostridium beijerinckii empregando bicarbonato como fonte de carbono inorgânico

• Processo: 23/10957-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Valeria Reginatto Spiller
• Beneficiário: Maria Eduarda Monzani Gomes
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/04309-0 - Superexpressão do gene que codifica a enzima anidrase carbônica por transformação de uma cepa de Clostridium beijerinckii, BE.EP.IC
• Assunto(s): Clostridium beijerinckii Planejamento de experimentos Biologia molecular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bicarbonato | Captura de CO2 | Clostridium beijerinckii | Metabolismo mixotrófico | planejamento experimental | Biologia Molecular

Resumo

O progresso industrial tem levado a uma maior liberação de CO2, ampliando o impacto do aquecimento global. Uma alternativa é empregar o CO2 como fonte de carbono em processos biotecnológicos, demandando microrganismos capazes de capturá-lo, seja por meio de um metabolismo autotrófico ou mixotrófico, isto é, a assimilação concomitante de carbono orgânico e inorgânico. Na literatura é reportado que Clostridium beijerinckii ATCC 35702 tem a capacidade de assimilar CO2, juntamente com uma fonte de carbono orgânica, a qual parece ocorrer por 3 vias independentes: 1) via Wood-Ljungdahl; 2) via anidrase carbônica; 3) pelo mecanismo reverso da piruvato-ferredoxina oxidorredutase. A partir disso, acredita-se que a cepa C. beijerinckii Br21, isolado em nosso laboratório, seja capaz de realizar este metabolismo. Então, este projeto propõe a investigação da capacidade desta cepa em capturar CO2 na forma do íon bicarbonato (HCO3-) fornecido como NaHCO3, na presença de glicose e/ou frutose como co-substrato. Esta investigação será realizada por meio de um planejamento experimental, cujas variáveis são as condições de cultivo e a resposta, a concentração de ácido butírico, principal produto da cepa Br21. O carbono será quantificado por um analisador de carbono orgânico total. A expressão gênica da enzima anidrase carbônica ou outra enzima relacionada com a captura de carbono inorgânico será quantificada por qRT-PCR. Portanto, este projeto contribui na criação de tecnologias para redução do CO2, em conformidade com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU, especialmente o ODS 13 - Ação contra a mudança global do clima, que busca combater os efeitos da mudança climática.