Orientador: Francisco Maugeri Filho

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: Os biocombustíveis, como o biodiesel, representam uma alternativa renovável e ambientalmente segura aos combustíveis fósseis. Sua produção encontra-se em crescimento acelerado, gerando como conseqüência, grande quantidade de glicerol, principal co-produto do processo. A utilização do...

Resumo: Os biocombustíveis, como o biodiesel, representam uma alternativa renovável e ambientalmente segura aos combustíveis fósseis. Sua produção encontra-se em crescimento acelerado, gerando como conseqüência, grande quantidade de glicerol, principal co-produto do processo. A utilização do glicerol proveniente da fabricação do biodiesel como substrato para obtenção de produtos biotecnológicos é uma alternativa de disposição adequada deste co-produto. Lipídeos microbianos podem ser empregados como substitutos de fontes oleaginosas utilizadas como matéria-prima para a produção do biodiesel, reduzindo seu custo de produção e tornando o processo sustentável. Tendo em vista o estudo de leveduras silvestres isoladas de biomas brasileiros, o objetivo deste trabalho foi aproveitar o glicerol residual do biodiesel como fonte de carbono no cultivo desses micro-organismos para a produção de lipídeo microbiano. Cinco leveduras foram pré-selecionadas, pela técnica de coloração com Sudan Black B, como potenciais produtoras de lipídeos: LEB-M3, LEB-AAN1, LEB-AQ5, LEB-AAI4 e LEB-AJ10. Essas leveduras foram cultivadas em glicerol puro e glicerol bruto acompanhando o crescimento celular e consumo de glicerol ao longo do cultivo e ao final os lipídeos. A levedura LEBM3, isolada do Pantanal, atingiu em 192 horas de cultivo 11,86 ± 0,08 e 16,12 ± 0,91 g/L de biomassa e rendimentos de lipídeo de 7,57 ± 0,19 e 33,67 ± 4,67% para o glicerol puro e glicerol bruto, respectivamente. Apresentou um conteúdo de lipídeos de 56,58 ± 5,62% em relação a massa celular (base seca) para o cultivo em glicerol do biodiesel destacando-se entre as demais, tendo sido selecionada através de teste de Tukey, e genéticamente identificada como Candida sp. O perfil lipídico mostrou o predomínio do ácido oléico (C18:1) para o cultivo em glicerol puro, 57,35% e ácido linoléico (C18:2) para o cultivo em glicerol bruto com 46,0%. A influência das condições do meio de cultivo da levedura LEB-M3 na produção de lipídeos foi investigada através de um delineamento Plackett-Burman, destacando-se a temperatura como uma das variáveis mais relevantes. Assim, foi feito o estudo da influência da temperatura na produção de lipídeos e perfil de ácidos graxos. A concentração de lipídeos para a temperatura de 23°C foi significativamente maior, e no perfil de ácidos graxos houve o predomínio de C18:2, assim como para as demais temperaturas, com quantidade significativa de ácido gama linolênico (C18:3)

Abstract: Biofuels such as biodiesel, are a renewable and environmentally safe alternative to fossil fuels. Their production is growing rapidly, leading as a consequence, to large amounts of glycerol, the main co-product generated during the process. The use of glycerol from the manufacture of...

Abstract: Biofuels such as biodiesel, are a renewable and environmentally safe alternative to fossil fuels. Their production is growing rapidly, leading as a consequence, to large amounts of glycerol, the main co-product generated during the process. The use of glycerol from the manufacture of biodiesel as a substrate for biotechnology products is an alternative to proper disposal of this co-product. Microbial lipids can be used as substitutes for oil sources used as raw material for biodiesel production, reducing their cost of production and making the process sustainable. Considering the study of wild yeasts isolated from different Brazilian biomes, the objective was to utilize the residual glycerol from biodiesel as a carbon source in the cultivation of these microorganisms for the production of microbial lipids. Five yeast strains were pre-selected by the Sudan Black B staining method as potential producers of lipids: LEB-M3, LEB-AAN1, LEB-AQ5, LEB-AAI4 and LEB-AJ10. These yeasts were grown in pure glycerol and crude glycerol accompanying cell growth and glycerol consumption during the cultivation and lipids at the end of fermentation. The strain LEB-M3, isolated from the Pantanal, reached in 192 hours of culture 11,86 ± 0,08 g/L and 16,12 ± 0,91 g/L of biomass and lipid yields 7,57 ± 0,19 e 33,67 ± 4,67% for pure glycerol and crude glycerol, respectively. The lipid content of the cells was 56,58 ± 5,62% (dry weigh basis) for the cultivation on biodiesel glycerol selected among the others, according to the Tukey test, and genetically identified by Candida sp. The lipid profile showed a predominance of oleic acid (C18:1) for grows in pure glycerol, 57,03% and linoleic acid (C18:2) for cultivation in crude glycerol, 44,62%. The influence of environmental conditions for cultivation of LEB-M3 yeast in the production of lipids was investigated using a Plackett-Burman factorial design where it was shown the temperature as one of the most important variables. Therefore a experimental set was carried out in order to study the influence of temperature on the production of lipids and fatty acid profile. The concentration of lipids in a temperature of 23°C was significantly higher and fatty acid profile was more distributed, with a predominance of C18:2 as well as for the other temperatures, with substantial amounts of gamma linolenic acid (C18:3)