Bioprospecção bacteriana para produção de bio-hidrogênio a partir de hidrolisado hemicelulósico e avaliação do processo fermentativo.
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Date
2018
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Abstract
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.
Description
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Keywords
Fermentação, Hidrogênio, Hidrolise
Citation
RINCON, Ivon Maritza Campos. Bioprospecção bacteriana para produção de bio-hidrogênio a partir de hidrolisado hemicelulósico e avaliação do processo fermentativo. 127 f. 2018. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.