Levedura com atividade antibacteriana para o processo brasileiro de produção de bioetanol baseado na cana-de-açúcar

• Processo: 25/07344-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Biologia e Fisiologia dos Microorganismos
• Pesquisador responsável: Thalita Peixoto Basso
• Beneficiário: Thalita Peixoto Basso
• Empresa: ZIMOTEC BIOPROCESSOS S/S
• CNAE: Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais ; Atividades profissionais, científicas e técnicas não especificadas anteriormente ; Atividades de ensino não especificadas anteriormente
• Vinculado ao auxílio: 24/03851-6 - Levedura com atividade antibacteriana para o processo brasileiro de produção de bioetanol baseado na cana-de-açúcar, AP.PIPE
• Assunto(s): Infecções bacterianas Fermentação alcoólica Lactobacillus fermentum Saccharomyces cerevisiae
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Contaminação bacteriana | Fermentação Alcóólica | Lactobacillus fermentum | Lactobacilos heterofermentativo | Saccharomyces cerevisiae | Bioquímica e Fisiologia da Fermentação

Resumo

A contaminação bacteriana da fermentação no processo industrial de produção de bioetanol no Brasil pode ser considerada um dos mais importantes fatores limitantes da produtividade. A despeito do uso de antibacterianos e outras medidas saneadoras que oneram a produção, a contaminação persiste devido à impossibilidade de assepsia completa nas enormes instalações. O presente projeto busca por uma levedura com atividade antibacteriana para reduzir os custos com insumos (antibióticos, biocidas, antiespumantes e dispersantes) e aumentar o rendimento em etanol de modo mais econômico, sustentável e ambientalmente correto. A atividade antibacteriana pretendida estará fundamentada na inserção de um atributo metabólico na levedura para um consumo mais eficiente da frutose, açúcar mais abundante no transcorrer da fermentação alcoólica, quando usando mosto de cana-de-açúcar (melaço/caldo). Embora o mosto industrial, per se, contenha baixos teores de frutose (1-2%), o contato entre mosto e levedura (inóculo), já no início da fase de alimentação da dorna, promove uma hidrólise enzimática rápida da sacarose em glicose e frutose. A alta afinidade da levedura para com a glicose, comparada com a frutose, acaba por propiciar uma elevação brusca nos teores de frutose no transcorrer da fermentação, o que julgamos que estimula o crescimento dos lactobacilos heterofermentativos, aqueles que mais penalizam a levedura e o próprio processo industrial. Nesta Fase 1 do Projeto PIPE se busca pela prova de conceito para confirmar se uma redução nos teores de frutose no transcorrer da fermentação, simulando o processo industrial com reciclo de células, seria capaz de reduzir os níveis da contaminação com os mencionados lactobacilos. Caso esta premissa se confirme, segue-se para uma possível Fase 2, onde diferentes estratégias de transformação genética serão sugeridas, conduzidas e avaliadas. São solicitados recursos para uma Bolsa PE-III, alguns equipamentos imprescindíveis à realização de ensaios, material de consumo e recursos para serviços de terceiros. Como resultado esperado teríamos o desenvolvimento de uma levedura que possa exercer uma redução na contaminação bacteriana, de forma mais econômica, sustentável e ambientalmente correta. O produto pretendido atenderia um grande mercado ávido por melhorias e inovações, o setor sucroalcooleiro do país, impulsionando assim os futuros negócios da empresa.