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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Tese

Título: COMPARAÇÃO DA PRODUÇÃO DE POLI-HIDROXIBUTIRATO POR CUPRIAVIDUS NECATOR PARENTAL E RECOMBINANTE A PARTIR DE GLICEROL E GLICOSE COMBINADOS

Orientador
  • GLAUCIA MARIA FALCAO DE ARAGAO
Aluno
  • PAMELA GUDER GOULARTE

Conteúdo

Uma crescente demanda por produtos de base biológica está impulsionando o mercado mundial para a produção de bioplásticos. o poli-hidroxibutirato (phb) é um biopolímero biodegradável e biocompatível com propriedades físicas próximas às do polipropileno. um dos principais obstáculos para sua produção é o elevado custo e isso tem estimulado a procura por substratos de baixo custo, como o glicerol, subproduto do biodiesel. o consumo de glicerol pela bactéria cupriavidus necator dsm 545 é lento, quando comparado a outros substratos como a glicose e ácidos orgânicos, por exemplo. a inserção de genes para o consumo de glicerol e a utilização de uma fonte de carbono adicional, como a glicose, pode aumentar os percentuais de acúmulo e a produtividade em biopolímero. o objetivo deste trabalho foi comparar a produção de phb por c. necator dsm 545 (parental) e por c. necator_glpfk (que ancora os genes glpf e glpk de escherichia coli para o consumo de glicerol), inicialmente a partir de glicerol e depois associando glicerol e glicose. diferentes estratégias de cultivo foram realizadas: cultivos em agitador orbital e biorreator foram conduzidos para comparar o desempenho das cepas parental e recombinante. cultivos em biorreator foram conduzidos afim de comparar a influência da concentração dos substratos glicose e glicerol no crescimento e produção de phb pela cepa recombinante, e cultivo em modo batelada alimentada foi conduzido com finalidade de avaliar a influência do tipo de alimentação de glicerol sobre a produtividade em polímero. o cultivo para a produção de phb por c. necator_glpfk também foi avaliado quanto a transferência e consumo de oxigênio, nas condições estudadas. o polímero produzido foi extraído e caracterizado. os resultados mostraram que, em agitador orbital, as cepas foram capazes de produzir phb com percentual de acúmulo de 44 e 57% para c. necator dsm 545 e para a recombinante, respectivamente. foram realizados quatro cultivos em biorreator, que mostraram que c. necator_glpfk apresentou melhor desempenho em relação ao crescimento e produção de phb do que a cepa parental. os dados cinéticos dos cultivos em agitador orbital e biorreator mostraram que a cepa recombinante consumiu a totalidade dos substratos glicerol e glicose, com uma velocidade maior do que a cepa parental, proporcionando maior produtividade de biopolímero. nos cultivos em batelada, realizados com a cepa recombinante e com concentrações de 20 g.l-1 de glicose e 10 g.l-1 de glicerol e no cultivo 20 g.l-1 de glicose e 25 g.l-1 de glicerol apresentaram produtividades de 0,41 g.l-1.h-1 e 0,30 g.l-1.h-1, com acúmulo de 73% e 74% de phb, respectivamente. os dados de transferência de oxigênio mostraram comportamento análogo, para os cultivos 20 g.l-1 de glicose e 10 de glicerol e 20 g.l-1 de glicose e 25 g.l-1 de glicerol, entre a velocidade de respiração microbiana (qo2x) e o coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (kla). foi possível constatar que o uso do glicerol não afetou o polímero quanto às propriedades térmicas, e que o carbonato de propileno reutilizado pode ser empregado no processo de extração. conclui-se que o cultivo em batelada 20 g.l-1 de glicose e 10 g.l-1 de glicerol, em glicerol combinado à glicose, apresenta melhor desempenho quanto à produtividade, entretanto o cultivo 20 g.l-1 de glicose e 25 g.l-1 de glicerol apresentou melhor percentual de acúmulo final de phb entre as concentrações testadas. assim, é possível afirmar que a associação dos substratos glicose e glicerol pode ser utilizada na produção de phb com maior produtividade do que se usando apenas glicerol. o uso dos substratos em conjunto pode ser uma boa alternativa para diminuição de custos de produção de phb, com uma boa produtividade.

Índice de Shannon: 3.72269

Índice de Gini: 0.906343

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
4,39% 16,71% 5,19% 3,76% 3,89% 3,29% 5,98% 7,57% 5,94% 4,32% 4,39% 18,07% 3,22% 6,87% 3,38% 3,02%
ODS Predominates
ODS 12
ODS 1

4,39%

ODS 2

16,71%

ODS 3

5,19%

ODS 4

3,76%

ODS 5

3,89%

ODS 6

3,29%

ODS 7

5,98%

ODS 8

7,57%

ODS 9

5,94%

ODS 10

4,32%

ODS 11

4,39%

ODS 12

18,07%

ODS 13

3,22%

ODS 14

6,87%

ODS 15

3,38%

ODS 16

3,02%