Cultivo integrado de microalgas, bactérias oxidadoras de metano e bactérias enriquecidas com anidrase carbônica para produção sustentável de single-cell protein utilizando biogás como substrato

• Processo: 24/14634-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 15 de janeiro de 2025
• Data de Término da vigência: 14 de janeiro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: José Alberto Domingues Rodrigues
• Beneficiário: Isabela Mehi Gaspari Augusto
• Supervisor: Irini Angelidaki
• Instituição Sede: Escola de Engenharia Mauá (EEM). Instituto Mauá de Tecnologia. São Caetano do Sul , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Technical University of Denmark (DTU), Dinamarca
• Vinculado à bolsa: 22/01425-4 - Produção de hidrogênio e metano em dois estágios pelo tratamento de resíduos do processamento da soja (melaço e okara) em condição termofílica e mesofílica, BP.DD
• Assunto(s): Biogás Biotecnologia ambiental
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biogás | Carbonic anhydrase enriched bacteria | Methane-oxidizing bacteria | Microalgae | Single-cell protein | Biotecnologia Ambiental

Resumo

A produção de single-cell protein (SCP) é uma fonte alternativa de proteína cuja produção pode ser mais sustentável em relação à produção de proteína de origem animal e vegetal, devido ao alto teor de proteínas e aos seus métodos de produção eficientes. A produção de biomassa de microalgas (MA) tem ganhado notoriedade como plataforma para diversos bioprodutos, como produção de carotenóides e vitaminas, matérias-primas para combustíveis (alto teor de lipídios), formulação de alimentos e produtos para saúde, cosméticos, fertilizantes, ração animal e bioplásticos. Outro microrganismo com potencial para gerar biomassa rica em proteínas são as bactérias oxidantes de metano (MOB), que utilizam o metano como única fonte de carbono e energia. Uma estratégia para melhorar a produtividade de MA é utilizar bactérias enriquecidas com anidrase carbônica (CAB) que interagem sinergicamente com a MA, convertendo dióxido de carbono em carbono inorgânico dissolvido, a fim de evitar elevada liberação de CO2 e facilitar a dissolução do gás em líquido. Nesse contexto, o objetivo do projeto de pesquisa é avaliar a utilização do biogás (CH4 + CO2) como substrato para um sistema composto por MA, CAB e MOB para produção de single-cell protein. Complementarmente, este estudo estabelecerá uma compreensão fundamental das interações mutualísticas e troca de metabólitos no sistema MOB-CAB-MA, maximizando o crescimento dos três microrganismos. Sob a condição otimizada, especificamente, dependendo da disponibilidade de O2 no sistema, a excreção dos compostos orgânicos dissolvidos e intermediários será maximizada e levará ao crescimento global sinérgico e ao aumento da produção de proteínas e do conteúdo de aminoácidos.