Banca de DEFESA: PETRUCIA KARINE SANTOS DE BRITO BEZERRA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : PETRUCIA KARINE SANTOS DE BRITO BEZERRA
DATA : 15/12/2022
HORA: 14:00
LOCAL: Via Google Meet
TÍTULO:

Produção de butanol por Clostridium beijerinckii utilizando fibra do coco verde

PALAVRAS-CHAVES:

material lignocelulósico, reciclo de celulases, pré-tratamento, bactéria, fermentação ABE, biobutanol. 

PÁGINAS: 137
RESUMO:

A busca por energias renováveis que minimizem os danos ambientais causados principalmente pela queima de combustíveis fósseis tem alavancado estudos para a diversificação da matriz energética mundial. No caso do Brasil, a inserção de novos biocombustíveis, como o butanol, associada à valorização da biomassa lignocelulósica apresentam-se como uma oportunidade de consolidar sua vocação histórica na liderança de fontes energéticas renováveis, especialmente quando o mundo busca soluções para as mudanças climáticas. A casca do coco verde, por exemplo, é um resíduo agroindustrial e urbano abundante que pode ser transformado em substrato e, em seguida, convertido em produtos de valor industrial, agregando valor à cadeia produtiva e solucionando problemas ambientais relativos ao seu descarte. Nesse contexto, investigou-se o potencial de cascas de coco verde (CCV) na produção de butanol celulósico (ou biobutanol) por fermentação ABE (Acetona-Butanol-Etanol), utilizando Clostridium beijerinckii. Inicialmente, testes de hidrólise enzimática foram realizados no sentido de extrair informações sobre a liberação de açúcares a partir de CCV e capacidade de reciclo dos coquetéis celulolíticos comerciais. O comportamento e a recuperação de enzimas celulolíticas remanescentes de CCV deslignificadas por diferentes pré-tratamentos (ácido diluído, alcalino e ácido-alcalino) foram avaliados. Em outro momento, ensaios de fermentação em batelada investigaram a influência de alguns nutrientes (fontes de nitrogênio e meio mineral) na suplementação do hidrolisado para a produção de butanol e outros solventes. A fermentação em batelada alimentada foi realizada com o intuito de melhorar o rendimento e a produtividade do butanol. Estudos de adsorção e dessorção envolvendo dois tipos de celulases (Trichoderma reesei ATCC 26921 e Cellic Ctec2, 10 FPU/g, dosagem inicial) com 5% de carga de sólidos mostraram que CCV deslignificadas por pré-tratamentos alcalino (LCM1) e ácido-alcalino (LCM3) apresentaram menor capacidade de adsorção de celulase (48% e 69%). O pré-tratamento LCM3 forneceu maior recuperação de celulase por dessorção sem adição de Tween 80 (atingindo 50%). Celulases ligadas ao resíduo sólido e dissolvidas no sobrenadante após a hidrólise enzimática (HE) podem ser reutilizadas em um novo ciclo sem comprometer os resultados de rendimento de açúcar. Utilizando CCV como substrato a adição do resíduo sólido e do sobrenadante da etapa anterior de adsorção de celulases, alcançaram rendimento de açúcar (em g/g) satisfatório (73% para LCM1 e 60% para LCM3) apenas utilizando a enzima reciclada, ou seja, sem necessidade de adição de nova carga enzimática, em relação ao ensaio controle. Assim, foi possível reciclar as celulases em dois ciclos sucessivos de HE com carga enzimática reduzida para atingir os mesmos rendimentos de açúcares redutores (até 84%), possibilitando uma hidrólise mais barata e eficiente da biomassa lignocelulósica. Verificou-se que aproximadamente 9,0 g/L de substrato inicial (glicose + xilose) presentes no hidrolisado resultou em um rendimento ABE de 0,53 g/g de açúcares consumidos, sendo 3,4 g/L de butanol produzidos em 96 h de fermentação, utilizando concentração inicial de inóculo de 1,0 g/L. A ausência ou insuficiência de alguns nutrientes (minerais e tampão fosfato) resultaram em baixas produções ABE, indicando a relevância da adequação de suplementos ao meio fermentativo escolhido e ao tipo de microrganismo utilizado. A fermentação em batelada alimentada resultou em maiores produtividades em butanol e ABE (0,08 g/L.h e 0,1 g/L.h, respectivamente), apesar de rendimentos mais baixos em butanol e ABE (0,21 g/g e 0,24 g/g, respectivamente). Os resultados indicam que resíduos de coco verde possuem potencial energético e são matérias-primas de baixo custo para a produção biotecnológica de butanol, como produto alternativo e renovável.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1346198 - EVERALDO SILVINO DOS SANTOS
Interno - 3304882 - CARLOS EDUARDO DE ARAÚJO PADILHA
Externo ao Programa - 027.194.253-38 - SÉRGIO DANTAS DE OLIVEIRA JÚNIOR
Externo à Instituição - MARCELINO GEVILBERGUE VIANA - IFPB
Externo à Instituição - PEDRO FERREIRA DE SOUZA FILHO - UFPE