Auxílio à pesquisa 21/06686-8 - Bioprocessos, Integração de processos - BV FAPESP
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Processo biotecnológico visando o desenvolvimento de colorantes naturais microbianos para aplicação industrial: fase II

Processo: 21/06686-8
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Apoio a Jovens Pesquisadores - Fase 2
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química
Pesquisador responsável:Valéria de Carvalho Santos Ebinuma
Beneficiário:Valéria de Carvalho Santos Ebinuma
Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCFAR). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Adriana Aparecida Lopes ; Adriano Alves Passos ; Cassamo Ussemane Mussagy ; CLARISSA PICCININ FRIZZO ; Danielle Biscaro Pedrolli ; Denise Grotto ; Fernando Masarin ; Filipa Alexandra André Vicente ; Jorge Pereira ; Maria Gonzalez Miquel ; Mario Antonio Torres Acosta ; Rosa Marisa Cuellar Franca
Vinculado ao auxílio:14/01580-3 - Processo biotecnológico visando o desenvolvimento de novos colorantes naturais microbianos para aplicação industrial, AP.JP
Auxílio(s) vinculado(s):24/08205-5 - EMU concedido no processo 2021/06686-8: biorreator tanque agitado paralelo, AP.EMU
23/01368-3 - Estabilização e encapsulamento de colorantes naturais e aplicação no desenvolvimento de embalagens e cosméticos, AP.R
Bolsa(s) vinculada(s):24/00547-4 - Pontes para o conhecimento: a Ciência além dos muros da Universidade, BP.JC
24/00540-0 - Pontes para o conhecimento: a Ciência além dos muros da Universidade, BP.JC
22/14207-5 - Eco/genotoxicologia de colorantes microbianos e de solventes alternativos: uma ferramenta para viabilizar suas aplicações em processos industriais sustentáveis, BP.PD
+ mais bolsas vinculadas 23/09922-0 - Avaliação da extração e estabilidade de carotenoides oriundos da biomassa de Rhodotorula glutinis na presença de solventes eutéticos profundos, BP.IC
23/13069-0 - Estabilidade e aplicação de colorantes microbianos em cosméticos e alimentos, BP.IC
23/00569-5 - PRODUÇÃO DO COLORANTE NATURAL AZUL (INDIGOIDINA) POR CULTIVO SUBMERSO DE Streptomyces lavendulae, BP.MS
23/10165-9 - Extração do pigmento azul Indigoidina da biomassa de Streptomyces lavendulae, BP.IC
22/12639-5 - Hidrolisados agroindustriais como fonte de carbono para a produção de colorantes azafilonas, BP.IC
22/02015-4 - Aavaliação da segurança do corante natural microbiano azafilona: estudo in vivo, BP.MS
22/10809-0 - Produção de carotenóides por cultivo submerso da levedura Rhodotorula glutinis utilizando planejamentos experimentais, BP.MS - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Bioprocessos  Integração de processos  Biorrefinarias  Bioeconomia circular  Corantes  Resíduos agroindustriais  Produção sustentável 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Bioprocesso | Biorefinaria | colorantes microbianos | economia circular | integração de processos | Bioprocessos

Resumo

Os colorantes têm sido empregados por séculos para realçar ou restaurar a aparência original de diferentes produtos e garantir sua uniformidade. O mercado mundial de colorantes é constituído pelos colorantes artificiais e naturais, sendo que a crescente preocupação do consumidor com a saúde tem elevado o mercado dos naturais em diversos segmentos industriais. Assim, a produção de colorantes naturais produzidos por microrganismos tem sido profundamente estudada. Estes compostos além de apresentarem capacidade de aumentar a comercialização dos produtos, são vantajosos por poderem apresentar atividades biológicas como ação antioxidante e atividade antimicrobiana. Assim, este projeto tem como objetivo desenvolver uma biorefinaria de colorantes microbianos de acordo com os princípios de bioeconomia circular, e será dividido em 2 sub-projetos: 1) produção de colorantes azafilona por Talaromyces amestolkiae e 2) produção de astaxantina por Phaffia rhodozyma. Em ambos os processos, serão valorizados resíduos agroindustriais, nomeadamente, resíduo cítrico, bagaço e palha de cana de açúcar, através da hidrólise de seus polissacarídeos, os quais serão empregados como fonte de carbono na etapa de cultivo submerso em biorreator tanque agitado. Posteriormente, será estuda a extração dos colorantes empregando plataformas de extração líquido-líquido utilizando biosolventes, de forma a garantir um processo ecologicamente correto e ambientalmente sustentável. O aumento de escala do processo será realizado para a melhor condição de extração empregando cromatografia de partição centrifuga. Será estudada a toxicidade dos colorantes azafilonas e sua aplicação em hidrogel e matriz têxtil. Como etapa final do projeto, será realizada a integração de cada plataforma, combinando as etapas principais de upstream e downstream visando maximizar o rendimento dos colorantes-alvo. Para avaliar a sustentabilidade da plataforma tecnológica desenvolvida serão realizadas análises tecno-econômicas e de ciclo de vida. Neste contexto, a presente proposta pretende desenvolver uma abordagem holística e integrativa de engenharia química e biológica para a produção microbiana de colorantes, com vista ao desenvolvimento de processos econômicos e ambientalmente sustentáveis, dando origem a benefícios ambientais e sociais através do acesso a produtos naturais e saudáveis. (AU)

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
LIMA, CAIO A.; BENTO, HEITOR B. S.; PICHELI, FLAVIO P.; PAZ-CEDENO, FERNANDO R.; MUSSAGY, CASSAMO U.; MASARIN, FERNANDO; ACOSTA, MARIO A. TORRES; SANTOS-EBINUMA, VALERIA C.. Process development and techno-economic analysis of co- production of colorants and enzymes valuing agro-industrial citrus waste. SUSTAINABLE CHEMISTRY AND PHARMACY, v. 35, p. 13-pg., . (21/06686-8, 14/01580-3, 19/15493-9, 21/09175-4)
DOS REIS, BIANCA DALBEM; DE OLIVEIRA, FERNANDA; SANTOS-EBINUMA, VALERIA C.; FILLETTI, ERICA REGINA; NETO, ALVARO DE BAPTISTA. Assessment of artificial neural networks to predict red colorant production by Talaromyces amestolkiae. Bioprocess and Biosystems Engineering, v. 46, n. 1, p. 10-pg., . (14/01580-3, 19/15493-9, 21/06686-8, 21/09175-4)
MUSSAGY, CASSAMO U.; PEREIRA, JORGE F. B.; SANTOS-EBINUMA, VALERIA C.; PESSOA, ADALBERTO, JR.; RAGHAVAN, VIJAYA. Insights into using green and unconventional technologies to recover natural astaxanthin from microbial biomass. CRITICAL REVIEWS IN FOOD SCIENCE AND NUTRITION, v. N/A, p. 15-pg., . (21/06686-8, 20/08655-0, 19/15493-9)
BENTO, HEITOR B. S.; PAIVA, GABRIELA B.; ALMEIDA, MAFALDA R.; SILVA, CLAUDIA G.; CARVALHO, PEDRO J.; TAVARES, ANA P. M.; PEDROLLI, DANIELLE B.; SANTOS-EBINUMA, VALERIA C.. Aliivibrio fischeri L-Asparaginase production by engineered Bacillus subtilis: a potential new biopharmaceutical. Bioprocess and Biosystems Engineering, v. 45, n. 10, p. 10-pg., . (18/06908-8, 20/15513-7, 21/01284-9, 21/06686-8)
MUSSAGY, CASSAMO U.; REMONATTO, DANIELA; PICHELI, FLAVIO P.; V. PAULA, ARIELA; HERCULANO, RONDINELLI D.; SANTOS-EBINUMA, VALERIA C.; FARIAS, RENAN L.; ONISHI, BRUNO S. D.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; PEREIRA, JORGE F. B.; et al. A look into Phaffia rhodozyma biorefinery: From the recovery and fractionation of carotenoids, lipids and proteins to the sustainable manufacturing of biologically active bioplastics. Bioresource Technology, v. 362, p. 11-pg., . (19/15493-9, 20/08655-0, 21/06686-8)
MUSSAGY, CASSAMO U.; SILVA, PEDRO G. P.; AMANTINO, CAMILA F.; BURKERT, JANAINA F. M.; PRIMO, FERNANDO L.; PESSOA, ADALBERTO, JR.; SANTOS-EBINUMA, VALERIA C.. Production of natural astaxanthin by Phaffia rhodozyma and its potential application in textile dyeing. Biochemical Engineering Journal, v. 187, p. 10-pg., . (19/15493-9, 21/06686-8, 20/08655-0)
FREITAS, AMANDA NOLI; REMONATTO, DANIELA; MIOTTI JR, RODNEY HELDER; DO NASCIMENTO, JOAO FRANCISCO CABRAL; MOURA, ADRIANA CANDIDO DA SILVA; EBINUMA, VALERIA DE CARVALHO SANTOS; DE PAULA, ARIELA VELOSO. Adsorption of extracellular lipase in a packed-bed reactor: an alternative immobilization approach. Bioprocess and Biosystems Engineering, v. 47, n. 10, p. 15-pg., . (21/13147-6, 23/01368-3, 21/06686-8, 20/09592-1)
SILVA, PEDRO GARCIA PEREIRA; MUSSAGY, CASSAMO U.; LIMA, CAIO DE AZEVEDO; SANTOS-EBINUMA, VALERIA C.; BURKERT, JANAINA FERNANDES DE MEDEIROS; SANTOS, LUCIELEN OLIVEIRA. Sustainable approach to recover β-carotene and astaxanthin from Phaffia rhodozyma grown in a stirred-tank bioreactor under the influence of magnetic fields. Bioresource Technology, v. 390, p. 10-pg., . (21/06686-8)
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BARBIERI, GIORGIA S.; BENTO, HEITOR B. S.; DE OLIVEIRA, FERNANDA; PICHELI, FLAVIO P.; DIAS, LIDIA M.; MASARIN, FERNANDO; SANTOS-EBINUMA, VALERIA C.. Xylanase Production by Talaromyces amestolkiae Valuing Agroindustrial Byproducts. BIOTECH, v. 11, n. 2, p. 12-pg., . (14/01580-3, 19/15493-9, 18/06908-8, 21/06686-8, 20/15513-7)
MUSSAGY, CASSAMO U.; DIAS, ANA C. R. V.; SANTOS-EBINUMA, VALERIA C.; SADEK, M. SHAABAN; AHMAD, MUSHTAQ; DE ANDRADE, CLEVERTON R.; HADDAD, FELIPE F.; DOS SANTOS, JEAN L.; SCARIM, CAUE B.; PEREIRA, JORGE F. B.; et al. Is the carotenoid production from Phaffia rhodozyma yeast genuinely sustainable? a comprehensive analysis of biocompatibility, environmental assessment, and techno-economic constraints. Bioresource Technology, v. 397, p. 12-pg., . (21/06686-8, 23/01368-3)
MUSSAGY, CASSAMO U.; OSHIRO, ARIANE; FARIAS, FABIANE O.; HADDAD, FELIPE F.; DOS SANTOS, JEAN L.; SCARIM, CAUE B.; HERCULANO, RONDINELLI D.; PESSOA JR, ADALBERTO; SANTOS-EBINUMA, VALERIA C.. Emerging role of bio-based solvents mixtures to increase the solubility and recovery of carotenoids from processed carrot wastes for potential skin care application. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 205, p. 12-pg., . (21/06686-8, 20/08655-0)
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GALVAN, KARINA LIZZETH PEDRAZA; VERISSISMO, NATHALIA VIEIRA PORHIRIO; SANTANA, JAMILLE SANTOS; LEMOS, PAULO VITOR FRANCA; DE SOUZA, CAROLINA OLIVEIRA; CARDOSO, LUCAS GUIMARAES; ASSIS, DENILSON DE JESUS; MARCELINO, HENRIQUE RODRIGUES; DE OLIVEIRA, THAMILA THALLINE BATISTA; BIASOTO, ALINE TELLES CAMARA; et al. Encapsulation of polyketide colorants in chitosan and maltodextrin microparticles. International Journal of Biological Macromolecules, v. 269, p. 13-pg., . (21/06686-8, 23/01368-3, 23/10479-3)
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DA SILVA, JANIA BETANIA ALVES; VIEIRA, SUELLEN ROCHA; PESSOA, LUIGGI CAVALCANTI; SANTANA, JAMILLE SANTOS; LEMOS, PAULO VITOR FRANCA; DE SOUZA, CAROLINA OLIVEIRA; CARDOSO, LUCAS GUIMARAES; ASSIS, DENILSON DE JESUS; MUSSAGY, CASSAMO USSEMANE; SANTOS-EBINUMA, VALERIA CARVALHO. Impact of ionic liquid's cation alkyl chain length and reaction time on cellulose nanocrystals preparation. CARBOHYDRATE POLYMER TECHNOLOGIES AND APPLICATIONS, v. 6, p. 12-pg., . (21/06686-8)
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NAKAMURA, CECILIA NAOMI; PORPHIRIO VERISSIMO, NATHALIA VIEIRA; OLIVEIRA, FERNANDA; FRIZZO, CLARISSA P.; PEREZ-SANCHEZ, GERMAN; COUTINHO, JOAO A. P.; PEREIRA, JORGE F. B.; SANTOS-EBINUMA, VALERIA G.. Extraction of natural colorants using supramolecular solvents composed of Triton X-114 and ionic liquids. Separation and Purification Technology, v. 319, p. 10-pg., . (21/06686-8, 19/15493-9, 21/09175-4, 14/16424-7)
BALBINO, THERCIA ROCHA; SANCHEZ-MUNOZ, SALVADOR; DIAZ-RUIZ, ERICK; ROCHA, THIAGO MOURA; MIER-ALBA, EDITH; INACIO, STEPHANIE CUSTODIO; CASTRO-ALONSO, MARIA JOSE; DE CARVALHO SANTOS-EBINUMA, VALERIA; PEREIRA, JORGE FERNANDO BRANDAO; SANTOS, JULIO CESAR; et al. Lignocellulosic biorefineries as a platform for the production of high-value yeast derived pigments-A review. Bioresource Technology, v. 386, p. 12-pg., . (21/06686-8, 20/12059-3, 16/10636-8)

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