Browsing by Author "Rincon, Ivon Maritza Campos"

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    Bioprospecção bacteriana para produção de bio-hidrogênio a partir de hidrolisado hemicelulósico e avaliação do processo fermentativo.
    (2018) Rincon, Ivon Maritza Campos; Silva, Silvana de Queiroz; Silva, Silvana de Queiroz; Oliveira Júnior, Ênio Nazaré de; Moreira, Leandro Marcio; Pantoja, Lílian de Araújo; Guimarães, Valeria Monteze
    A substituição das energias baseadas no petróleo por outras fontes energéticas mais ambientalmente amigáveis é uma ideia que ganha mais força a cada dia. Os resíduos da atividade agrícola e florestal são considerados matéria-prima renovável, de baixo custo e abundante, principalmente, considerando que o Brasil é um grande produtor de cana-deaçúcar. No contexto da biorrefinaria, a partir dos resíduos desta atividade agrícola podem ser produzidos vários biocombustíveis implicando no uso eficaz dos recursos e dos produtos gerados. Desse modo, este trabalho buscou isolar e selecionar linhagens bacterianas capazes de produzir bio-hidrogênio a partir da fermentação de açúcares hemicelulósicos. O processo fermentativo foi investigado utilizando substratos sintéticos e um hidrolisado lignocelulósico real. Dentre vários isolados, duas culturas se destacaram quanto à utilização dos açúcares, Enterobacter sp (isolado 2) e Raoultella sp (isolado 11). As melhores conversões na produção de bio-hidrogênio foram obtidas a partir da fermentação de 11 g/L de xilose com valores de 1,17 e 1,74 mmol H2/mmol substrato, respectivamente para Raoultella sp e Enterobacter sp, tendo o ácido acético como principal subproduto desta fermentação. Os valores das conversões diminuíram para 0,4 e 0,3 mmol H2/mmol substrato, para o isolado 2 e 11 respectivamente, quando utilizado o hidrolisado hemicelulósico real diluído. Para investigar a toxicidade do hidrolisado, inibidores foram adicionados na fermentação e para ambos os isolados, a adição de ácido acético afetou negativamente a conversão e a produção de H2. Dois métodos de destoxificação do hidrolisado lignocelulósico foram testados, os resultados mostraram que o uso de carvão ativado no ensaio de fermentação promoveu um aumento de 2x na produção de H2 (0,31mmol) para o isolado 2. Levando-se em consideração todos os resultados as linhagens Enterobacter sp 2 e e Raoultella sp 11 apresentam potencial de aplicação em processos fermentativos no contexto da biorrefinaria.
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    Hydrogen production by Enterobacter sp. LBTM 2 using sugarcane bagasse hemicellulose hydrolysate and a synthetic substrate : understanding and controlling toxicity.
    (2021) Rincon, Ivon Maritza Campos; Zorel, José Augusto; Menegatto, Marília Bueno da Silva; Silva, Flaviane Cristina; Herrera Adarme, Oscar Fernando; Tonucci, Marina Caldeira; Baeta, Bruno Eduardo Lobo; Aquino, Sergio Francisco de; Silva, Silvana de Queiroz
    Sugars released by thermochemical pretreatment of lignocellulosic biomass are possible substrate for hydrogen production. However, the major drawback for bacterial fermentation is the toxicity of weak acids and furan derivatives normally present in such substrate. This study aimed to investigate the metabolism involved in hydrogen production by the isolate Enterobacter LBTM2 using 10, 20 and 30-fold diluted synthetic (SH) and sugarcane bagasse hemicellulose (SBH) hydrolysates. In addition, the effects of acetic acid, formic acid and furfural on the bacterial metabolism, as well as detoxification of SBH with activated carbon and molecularly imprinted polymers on the hydrogen production were assessed. The results showed the best hydrogen yield was 0.46 mmol H2 /mmol sugar for 20-times diluted SH, which was 2.3-times higher than obtained in SBH experiments. Bacterial growth and hydrogen production were negatively affected by 0.8 g/L of acetic acid when added alone, but were totally inhibited when formic acid (0.4 g/L) and furfural (0.3 g/L) were also supplied. However the maximum hydrogen production of SBH20 has duplicated when 3% of powdered activated carbon was added to the SBH experiment. The results presented herein can be helpful in understanding the bottlenecks in biohydrogen production and could contribute towards development of lignocellulosic biorefinery.