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Produção de óleo microbiano por cepas adaptadas de leveduras oleaginosas a partir de materiais hemicelulósicos visando a sua aplicação em biorrefinarias

Texto completo
Autor(es):
Nemailla Bonturi
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Tese de Doutorado
Instituição: Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Data de defesa:
Orientador: Everson Alves Miranda
Resumo

Hidrolisados hemicelulósicos como os provenientes de bagaço de cana-de-açúcar (HBCA) e de cavacos de bétula (HEHB) são um substrato de baixo custo para a produção de óleos microbianos (SCO). Porém, estes hidrolisados têm como desvantagens a presença de inibidores do crescimento microbiano ou baixas razões carbono/nitrogênio. A adaptação da levedura, a destoxificação deste material e o cultivo em batelada alimentada são estratégias para se suplantar a presença de inibidores. Quanto à questão da baixa razão C/N, pode-se efetuar a concentração dos hidrolisados ou a adição de alguma fonte de carbono para aumentar essa razão. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi adaptar as leveduras oleaginosas Rhodosporidium toruloides e Lipomyces starkeyi e utilizá-las na produção de SCO em hidrolisados hemicelulósicos não destoxificados. Foram feitas as adaptações das leveduras R. toruloides e L. starkeyi em HBCA e HEHB, respectivamente. O cultivo da cepa adaptada de L. starkeyi em HEHB resultou em uma baixa concentração de lipídeos (1,8 g/L) e por isso os estudos continuaram apenas com a cepa adaptada de R. toruloides. Esta cepa de R. toruloides foi capaz de produzir 225% mais lipídeos em meios com mistura de xilose e glicose e apresentou uma maior expressão de genes ligados à via das pentoses fosfato e ao acúmulo de lipídeos quando comparada a cepa parental. Foram realizados diferentes estudos de cultivo da cepa adaptada em HBCA, concentrado ou não e com ou sem a adição de glicerol. A concentração e a adição de glicerol ao HBCA foram responsáveis por aumentarem os conteúdos, as concentrações e as produtividades de lipídeos em no mínimo 108%, 175% e 118%, respectivamente, quando comparados ao cultivo utilizando apenas o HBCA. Em biorreator, o conteúdo lipídico e a produtividade aumentaram em 33% e 54%, respectivamente. Concluiu-se que a adaptação resultou em uma cepa com produção de lipídeos superior à cepa parental e, esta, superexpressa genes-chave para o acúmulo de lipídeos. A concentração do hidrolisado ou a adição de glicerol são estratégias simples de serem aplicadas e que melhoram consideravelmente a produção de SCO em hidrolisados com baixa razão C/N. Além disso, foi possível a produção de lipídeos em hidrolisado concentrado não destoxificado pela levedura R. toruloides, fato inédito na literatura (AU)

Processo FAPESP: 13/03103-5 - Estudo integrado da produção de single cell oil por leveduras não convencionais a partir de hidrolisado hemicelulósico e da sua recuperação celular por flotação visando aplicação em biorrefinarias
Beneficiário:Everson Alves Miranda
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular