Estudo do impacto de antimicrobianos em comunidades microbianas sintéticas relevantes para a produção de bioetanol a partir da cana-de-açúcar

• Processo: 25/02887-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2029
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Andreas Karoly Gombert
• Beneficiário: Carolina Teixeira Martins
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Anti-infecciosos Ecologia microbiana Etanol Fermentação alcoólica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Antimicrobianos | Ecologia microbiana | Etanol | Fermentação Alcóólica | Bioprocessos industriais

Resumo

O Brasil é o segundo maior produtor de bioetanol do mundo, com as biorrefinarias de cana-de-açúcar desempenhando um papel crucial no crescimento econômico e na sustentabilidade. No entanto, a contaminação microbiana, especialmente por bactérias ácido-láticas (LAB), representa desafios significativos ao reduzir os rendimentos de etanol, aumentar os custos de produção e gerar preocupações ambientais devido ao uso extensivo de ácido sulfúrico, antibióticos e outros compostos antimicrobianos. A presente pesquisa de doutorado tem como objetivo investigar a dinâmica microbiana nos processos fermentativos das biorrefinarias brasileiras. Serão utilizadas amostras coletadas de três biorrefinarias ao longo de duas safras. As amostras serão analisadas por culturômica para isolar microrganismos, seguidas de uma triagem de alto desempenho desses isolados para avaliar seus perfis metabólicos, formação de biofilme e suscetibilidade a antibióticos. Além disso, serão projetadas combinações sintéticas de microbiomas para investigar a influência de cada espécie e dos compostos antimicrobianos na população microbiana. Experimentos em sistemas de mini-biorrefinarias simularão condições industriais para testar a resiliência das comunidades microbianas e o efeito dos antibióticos em sua estrutura e função. Por fim, análises bioinformáticas serão conduzidas a partir de dados metagenômicos e metatranscriptômicos para avaliar a composição taxonômica, os perfis funcionais e as interações microbianas. Também serão investigadas estratégias antimicrobianas alternativas, como compostos de origem biológica, incluindo lúpulo e bacteriocinas.Espera-se que essa abordagem abrangente forneça insights críticos sobre a ecologia microbiana das fermentações alcoólicas brasileiras, reduza a dependência de antimicrobianos tradicionais e otimize a eficiência fermentativa, contribuindo para uma indústria de bioetanol mais sustentável no Brasil. (AU)