Bioprocesso consolidado de cana-de-açúcar inteira

• Processo: 25/05118-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Lee Howard Lynd
• Beneficiário: Luisa Pires Vaz
• Instituição Sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/25682-0 - Laboratório de biocombustíveis avançados de segunda geração, AP.BIOEN.SPEC
• Assunto(s): Clostridium thermocellum Bioprocessos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Clostridium thermocellum | Consolidated Bioprocessing | Thermoanaerobacterium thermossacharolyticum | Whole sugarcane | Bioprocessos

Resumo

A capacidade de desconstrução da lignocelulose pelo Clostridium thermocellum tem sido considerada uma das melhores encontradas na natureza; ela é decisivamente superior às preparações comerciais de celulase (Lynd et al., 2022) e a outras bactérias anaeróbicas celulolíticas bem conhecidas (Paye et al., 2016). A combinação dessa capacidade nativa de desconstrução com as capacidades sacarolíticas adicionais do Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum resultou na maior solubilização de substratos lignocelulósicos não pré-tratados por culturas definidas já descritas na literatura até o momento (Zambello et al., 2023; Kubis et al., 2022). As capacidades adicionais de T. thermosaccharolyticum permitem a utilização de carboidratos derivados da hemicelulose, uma vez que C. thermocellum é especializado na assimilação de produtos da hidrólise da celulose. Até agora, os estudos de processamento consolidado (consolidated bioprocessing - CBP) voltados para a solubilização e utilização de biomassa se concentraram exclusivamente em materiais lignocelulósicos, considerando suas propriedades e composição. A adição de T. thermosaccharolyticum abre oportunidades para expandir o CBP, incluindo frações de carboidratos que não se originam diretamente da matriz lignocelulósica. Isso representaria uma mudança potencialmente fundamental nas aplicações do CBP, permitindo sua utilização em uma gama mais ampla de matérias-primas. A combinação das enzimas ativas em carboidratos dessas duas cepas possibilita o bioprocessamento de biomassa para a produção de etanol. Como já foi demonstrado que a cocultura do CBP é eficaz na conversão do bagaço de cana-de-açúcar (Zambello et al., 2023), propomos um projeto focado no bioprocessamento da cana-de-açúcar integral (whole sugarcane - WSC) utilizando CBP. O resultado deste projeto fornecerá insights importantes sobre a aplicabilidade geral do CBP e incentivará novas oportunidades de desenvolvimento.