Bioprocesso de produção de enzimas para biorrefinarias de biomassa: branqueamento da celulose

Resumo

As enzimas desempenham um papel central na biotecnologia e na indústria biofarmacêutica. Elas são utilizadas em diversos processos industriais, aumentando a especificidade e eficiência de processos, melhorando a pureza do produto e reduzindo os impactos ambientais e o consumo de outros compostos químicos. Com esse intuito, a VERDARTIS desenvolve enzimas adaptadas a diversos processos industriais através da técnica de Evolução dirigida. Atualmente, a empresa possui o protótipo de enzima xilanase para ser utilizada no biobranqueamento de celulose, diminuindo a quantidade de reagentes tóxicos utilizado no processo de branqueamento tradicional. A empresa está também desenvolvendo outros protótipos que possam ser utilizados no processo de hidrólise enzimática do bagaço de cana-de-açúcar. Para testes em escala piloto, diminuição do custo de produção da xilanase e implementação de processos em escala industrial da enzima, o presente projeto tem como objetivo o desenvolvimento desse processo em biorreator de bancada de 10 L de volume útil e o processo de purificação da enzima. Ressalta-se que a implementação do processo para a produção de outras enzimas a serem desenvolvidas pela Verdatis será uma tarefa fácil devido a empresa utilizar o mesmo microrganismo hospedeiro: Escherichia coli. Com isso, o presente projeto visa abordar os seguintes assuntos: 1. Obtenção de meio de cultivo: Para isso serão realizados testes em mesa incubadora rotativa com o objetivo de determinar a melhor composição do meio de cultivo com baixo custo para a produção de enzima. 2. Determinação da estratégia de controle de pH e de oxigênio dissolvido: Estudo sobre a estratégia de controle de pH e as condições de agitação e aeração deverão ser realizados em biorreator com o objetivo de obter a maior quantidade de enzima possível. 3. Estudo do processo em batelada alimentada em biorreator: Com o objetivo de obter altas concentrações de enzimas, serão realizados cultivos com alta concentração celular obtido através do processo em batelada alimentada. 4. Estudo do processo de purificação de enzimas: Esse estudo será realizado concomitante ao processo de produção, sendo avaliado, inicialmente, os processos de microfiltração e ultrafiltração. Com isso, espera-se obter um processo de produção de grande quantidade de enzima com baixo custo para serem utilizadas em vários processos. (AU)