CRESCIMENTO MICROBIANO E PRODUÇÃO DE 2,3-BUTANODIOL POR Enterobacter aerogenes: EFEITO DA CONCENTRAÇÃO DE GLICEROL SUBPRODUTO

Autor(es): Taís de Campos Heineck , Bruna Campos de Souza, Sabrina Carra,
Orientador: Eloane Malvessi
Quantidade de visulizações: 641

Fontes de energia renováveis tem sido estimuladas em razão dos benefícios ambientais associados à essas práticas, com destaque para o setor de biocombustíveis, como etanol e biodiesel. Na produção de biodiesel é gerado glicerol de baixo grau de pureza. Como alternativa, o glicerol pode ser convertido em produtos de interesse industrial, como o 2,3-butanodiol (2,3-BDO), através de rota biotecnológica, contribuindo para a valorização de um subproduto em expansão no setor de biocombustíveis. 2,3-BDO possui potencial de aplicação na obtenção de 1,3-butadieno e metil-etil-cetona, entre outros usos. Neste estudo, foram avaliados os efeitos de concentrações crescentes de glicerol subproduto sobre o crescimento celular e a produção de 2,3-BDO por Enterobacter aerogenes ATCC 13048. Os ensaios foram conduzidos em biorreator de bancada com volume de meio 4 L, a 37 °C, pH 5,5, 700 rpm e 0,5 vvm. Foi empregado o meio mineral descrito por Pirt e Callow (1958). Nos Ensaios R10 ao R13, utilizou-se concentração inicial de substrato (S₀) de 20, 40, 60 e 80 g/L. As concentrações finais de biomassa (X_f) resultantes foram de 5,31, 7,36, 5,44 e 4,89 g/L, determinadas ao final dos cultivos (t_f) em 6, 8, 13 e 18 h, para os ensaios R10 ao R13, respectivamente. Máximas velocidades específicas de crescimento microbiano (?_xmax) de 0,831, 0,843, 0,620 e 0,530 h^-1 foram observadas nos ensaios com concentrações crescentes de glicerol. Ocorreu um decréscimo de ?_xmax com o aumento de S₀, mais evidente com S₀ de 80 g/L, indicando efeito de inibição do crescimento celular pelas concentrações de substrato. Os fatores de conversão de substrato em células (Y_X/S) foram de 0,252, 0,188, 0,096, 0,065 g/g para R10 ao R13, respectivamente, decrescendo com o aumento de S₀. Em termos de conversão de substrato em produto (Y_P/S), os valores obtidos foram 0,203, 0,254, 0,270 e 0,316 g/g, para os ensaios R10 ao R13, com maior rendimento em produto (?) em relação ao máximo teórico (64,7%) para S₀ de 80 g/L (R13). Quanto a soma de 2,3-BDO e acetoína (P_f) nos cultivos, foram obtidas concentrações de 4,12, 9,58, 14,54 e 22,61 g/L. Apesar de decréscimo de Y_X/S com S₀ superiores, a formação de produto foi favorecida, obtendo-se valores crescentes de Y_P/S e P_f. Contudo, efeitos de inibição pelo substrato são observados com o uso de concentrações crescentes de glicerol subproduto no meio, embora o emprego de maiores S₀ possibilite a obtenção de resultados superiores em termos de formação de produto.

Palavras-chave: Glicerol subproduto, 2,3-butanodiol, Inibição pelo substrato