Doutorado

Mateus Schreiner Garcez Lopes

Produção de plásticos biodegradáveis utilizando hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar

Tese apresentada ao Programa de PósGraduação
Interunidades
em
Biotecnologia USP – Instituto Butantan
– IPT, para obtenção do Título de
Doutor em Biotecnologia
Área de concentração: Biotecnologia
Orientador: Luiziana Ferreira da Silva

São Paulo
2010

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RESUMO
Lopes MSG. Produção de plásticos biodegradáveis utilizando hidrolisado hemicelulódico de bagaço de cana-de-açúcar. 128 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) Instituto de Ciências
Biomédicas , Universidade de São Paulo, São Paulo, 2010.
Polihidroxialcanoatos (PHA), que incluem poli-3-hidroxibutirato (P3HB) e poli-3-hidroxibutiratoco-3-hidroxivalerato (PHB-co-3HV), são uma família de polímeros biodegradáveis que podem ser produzidos utilizando bagaço de cana-de-açúcar, possibilitando a sua competitividade econômica dos PHA, em relação aos congêneres petroquímicos. A xilose, presente no bagaço de cana-deaçúcar, pode ser recuperada através da hidrólise ácida mais facilmente e em melhores rendimentos do que a glicose proveniente da celulose. Assim, o objetivo deste trabalho é produzir PHA a partir de hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar. Um programa de bioprospecção destacou duas linhagens capazes de produzir PHA a partir de xilose: Bacillus sp. MA3.3 e
Burkholderia sacchari IPT101 (utilizada como controle). Foram identificados, também, dois problemas principais na utilização de xilose: (i) aumentar a produtividade em xilose, cerca de 40% menor do que em glicose, e (ii) reduzir a repressão catabólica da glicose. Propôs-se, que maior consumo de xilose porderia aumentar a velocidade de crescimento neste açúcar. Porém, a superexpressão da xilose isomerase, gene-chave do catabolismo de xilose, não resultou no incremento do crescimento de IPT101. Por esta razão, utilizaram-se balanços estequiométricos e análises de fluxos metabólicos