Influência da sacarificação do bagaço de cana-de-açúcar por lacase na produção fermentativa de biocombustíveis

Resumo

A partir da execução deste projeto, buscar-se-á aplicar duas técnicas diferenciais para análise da bioconversão do Bagaço de Cana-de-Açúcar (BCA) em hidrogênio, metano e ácidos orgânicos. A primeira técnica será a aplicação da enzima lacase para a sacarificação do BCA e, a segunda, será a quantificação gênica da hidrogenase pela técnica de reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR) e expressão gênica desta enzima por transcrição reversa seguida de qPCR (RT-qPCR) durante a bioconversão do BCA por cultura pura. Para tanto, buscar-se-á novas parcerias com o Laboratório de Bioquímica Funcional e Estrutural da UFSCar e Laboratório de Sanidade Animal da Embrapa para viabilizar o desenvolvimento dessas possibilidades. A partir disto, a cronologia experimental proposta será composta por 5 etapas. A etapa 1 consistirá na extração da lacase a partir da levedura Pichia pastoris. Na etapa 2, a lacase será aplicada como pré-tratamento enzimático do BCA, e os fatores concentração de substrato, pH e temperatura serão otimizados por planejamento fatorial. Na etapa 3, será realizada a fermentação do BCA hidrolisado por cultura pura de Paraclostridium benzoelyticum e durante este processo, a expressão da enzima hidrogenase será monitorada e comparada com a produção de metabólitos. Na etapa 4, será avaliada a substituição do meio líquido das bateladas visando ao aumento da produção de hidrogênio. Finalmente, na etapa 5, os efluentes das bateladas da etapa 4 serão utilizados para produção de metano com a adição de inóculo metanogênico. Espera-se, com os resultados obtidos na presente pesquisa, oferecer nova possibilidade viável para a hidrólise do BCA. Pretende-se utilizar e viabilizar a utilização das técnicas qPCR e RT-qPCR para o monitoramento dos processos fermentativos de produção de biocombustíveis. Tais possibilidades ainda não são realizadas rotineiramente no Laboratório de Processos Biológicos, assim sendo a parceria com Embrapa e UFSCar será de extrema valia para agregar conhecimentos em novas frentes de pesquisa. (AU)