Biotecnologia na produção de etanol

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  • Publicado : 29 de maio de 2011
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INTRODUÇÃO

O petróleo é a fonte de combustível mais utilizado no planeta. Petróleo certamente se esgotarão, pois é uma fonte de combustível fóssil não renovável. Estima-se que a produção de petróleo deverá diminuir em todo o mundo até 2010 e tornar-se uma redução drástica em 2050 (8). O Brasil foi obrigado a procurar novas fontes de energia para substituir a gasolina após a crise do petróleode 1973 ". O brasileiro "Programa Nacional do Álcool (Proálcool) foi criado em 1975, com o objectivo principal de promover a substituição da gasolina pelo etanol como combustível automotivo (6). Através do Proálcool, a produção de etanol no Brasil cresceu de 556 milhões de litros em 1975/76 para 11,4 bilhões de litros em 1985/86, transformando o país em um dos maiores produtores mundiais de etanoleo maior consumidor.

O Brasil desenvolveu uma tecnologia para motor a combustão com etanol, e foi o pioneiro na utilização em larga escala do álcool como combustível automotivo. Na década de 1980, cerca de 95% dos veículos produzidos no Brasil eram equipados com motores a combustão do álcool. Atualmente, a maior parte do etanol produzido no Brasil é usado como um aditivo da gasolina, a umapercentagem de 24-26% (31). Entretanto, o uso de álcool hidratado combustível como o setor automotivo está crescendo atualmente devido à crescente popularidade dos veículos que podem utilizar o álcool como a gasolina ou a mistura em diferentes proporções (tecnologia Flex de combustível). veículos flex-fuel representou 58,9%, 35,6%, os motores a gasolina e álcool motores de 1% de todas as vendas decarros no Brasil em julho de 2005 (10).

o álcool combustível apresenta diversas vantagens sobre a gasolina: a combustão do álcool não causa um aumento na concentração atmosférica de CO2, e é menos poluente que a gasolina porque o álcool produz substâncias menos tóxicas e menos emissões de gases (26). O etanol é uma substância pura de composição conhecida, ao passo que a gasolina é uma mistura decompostos diferentes. O álcool também é uma fonte de energia mais segura, pois é renovável (11,23) e pode ser produzido em qualquer lugar do mundo a partir da biomassa.

Nos Estados Unidos, o etanol é produzido pela fermentação de amido de milho (23), que concorre para a limitação da área agrícola necessária para alimentar e produção de alimentos (28), o que representa um obstáculo ao aumento dautilização do etanol. No Brasil, o etanol é produzido principalmente a partir do caldo de cana, utilizando a levedura Saccharomyces cerevisiae para a fermentação. Melaço, resíduo da indústria do açúcar, também é usado no Brasil para a fermentação de etanol (31). Outros açúcares, substratos, como a lactose do soro de queijo (1,9,14,21) e pentoses e hexoses a partir de biomassa lignocelulósica, podeser convertido em etanol (1,2,3,12, 17,23,28,32). A levedura Saccharomyces cerevisiae ea bactéria Zymomonas mobilis são altamente eficientes na fermentação alcoólica, mas não podem usar muitos fonte de açúcares de substratos (7). Portanto, há um grande interesse na construção de microorganismos recombinantes que combinam a eficiência de fermentação alcoólica observada em S. cerevisiae e Z.mobilis com a capacidade de utilizar uma ampla variedade de substratos do açúcar (17). Para esse efeito, a Escherichia coli KO11 (25) e Klebsiella oxytoca P2 (32) recombinantes foram construídos através da integração de genes Z. mobilis piruvato descarboxilase (PDC) e álcool desidrogenase II (adhB) em seus cromossomos.

A E. coli KO11 (KO11) e K. oxytoca P2 (P2) recombinantes substratos fermentar oaçúcar que não são fermentados por S. cerevisiae e Z. mobilis. A eficiência do KO11 e P2 na conversão de vários substratos ao etanol, incluindo os açúcares simples (5,16,21,22,29), amido (15), e lignocelulose hidrolisada (2,3,11,12,13) foi determinado. Neste estudo examinamos o crescimento e fermentação do etanol de sacarose, caldo de cana e melaço por estes recombinantes.

 

MATERIAIS E...
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