Evolução Laboratorial Adaptativa (ELA) de Burkholderia sacchari para otimização de velocidade de crescimento em glicerol

• Processo: 24/20666-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 31 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de julho de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Luiziana Ferreira da Silva
• Beneficiário: Rodrigo Santos Martines
• Supervisor: Solange Ines Mussatto Dragone
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Technical University of Denmark (DTU), Dinamarca
• Vinculado à bolsa: 24/07659-2 - Avaliação do crescimento de Burkholderia sacchari em glicerol para geração de bioprodutos, BP.IC
• Assunto(s): Bioprodutos Glicerol Poli-hidroxialcanoatos Resíduos agroindustriais Biotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioprodutos | Burkholderia sacchari | glicerol | Polihidroxialcanoatos | resíduos agroindustriais | Biotecnologia

Resumo

Mais de 640.000 m³ de glicerol foram gerados no Brasil em 2023 como um subproduto da indústria de biodiesel, devido à crescente demanda legal por sua adição ao diesel. Uma aplicação muito útil para o glicerol, no contexto da bioeconomia e economia circular, seria a produção de bioplásticos, como os poli-hidroxialcanoatos (PHA) - poliésteres bacterianos biodegradáveis e biocompatíveis, que são uma alternativa aos petroquímicos. Considerando que, no cenário econômico, o substrato é o fator que mais afeta o custo total do processo de produção de PHA, o uso de glicerol apresenta uma excelente oportunidade para eliminar essa barreira, ao mesmo tempo em que agrega valor a um subproduto, utilizando-o como matéria-prima. Para esse objetivo, é essencial ter microrganismos reconhecidos como bons produtores de PHA que possam utilizar glicerol. A bactéria Burkholderia sacchari, conhecida por ser capaz de acumular PHA, tem sido estudada como um chassis potencial para várias abordagens de biologia sintética, sendo capaz de consumir uma variedade de fontes de carbono. No entanto, a eficiência de consumo de glicerol é baixa: a OD600 não chega a 0,5 após 48 horas de cultivo (estudos preliminares). Uma observação semelhante foi feita para Cupriavidus necator, cultivado em condições semelhantes, para o qual a engenharia evolutiva gerou clones capazes de atingir OD600 = 1 em 17 horas, começando de um inóculo equivalente de cepa selvagem que levou 110 horas. Além disso, dados da literatura sobre o consumo de glicerol por B. sacchari apresentam imprecisões, pois medem a eficiência do glicerol não como uma única fonte de carbono, mas combinada com outras; portanto, mais estudos precisam ser realizados. Assim, este projeto tem como objetivo aumentar a taxa de consumo de glicerol e produção de PHA por B. sacchari utilizando evolução adaptativa.