Microbial consortia for biowaste management: life cycle analysis of novel strategies of bioconversion (MICROWASTE)

Resumo

Resíduos biológicos agrícolas e outras fontes podem ser vistos tanto como um empecilho na cadeia produtiva ou como uma grande oportunidade para aplicações biotecnológicas. Neste contexto, o projeto MICROWASTE pretende estudar consórcios microbianos envolvidos na degradação do material lignocelulósico presente nos resíduos biológicos agrícolas (restos da cultura de cana-de-açúcar [BRA] e milho [HOL]). Os grupos de pesquisa envolvidos nesta proposta possuem um longo histórico de colaboração e são pioneiros na aplicação de técnicas independentes de cultivo para estudar a microbiota do solo em termos de filogenia e função. São pioneiros também no estudo da interação entre bactérias e fungos em solos e no processamento de resíduos biológicos. A presente proposta conecta as atividades dos parceiros holandeses, que estudam consórcios microbianos biodegradadores e interações entre seus micro-organismos, bem como em indicadores de qualidade do ecossistema, enquanto que os parceiros brasileiros tem larga experiência no estudo de comunidades microbianas do solo em ambientes agrícolas e naturais. Juntos iremos elucidar as interações entre os micro-organismos integrantes dos consórcios bem como as enzimas (e.g. celulases, lacases, etc.) ativas no processo. Para isso, usaremos a abordagem metagenômica em combinação com análises de network para selecionar espécies interativas e genes chave no processo de biodegradação. Esta abordagem também será usada para prever a degradabilidade de substratos no solo, com ou sem a introdução do consórcio microbiano, assim como o efeito da inoculação do consórcio em processos relacionados a qualidade do ecossistema. Os resultados finais do projeto serão: (1) disponibilização de um consórcio microbiano estável e robusto com potencial de ser aplicado na produção de monômeros em reatores ou no campo, (2) avaliação dos ganhos ecológicos do processamento dos resíduos em comparação com práticas tradicionais de queima ou despejo de restos vegetais, e (3) predizer os efeitos da incorporação dos resíduos agrícolas nos processos biogeoquímicos do solo. (AU)