| Congresso Brasileiro de Microbiologia 2023 | Resumo: 583-1 | ||||
Resumo:O processo de alongamento da cadeia de carbono surge como uma oportunidade para produção biológica de produtos com alto valor agregado, como os ácidos carboxílicos de cadeia média (ACCM´s). Entre os ACCM´s, o ácido capróico, possui diferentes aplicações no mercado, como agentes antimicrobianos (indústria farmacêutica), aditivos (ração animal) e produtos químicos (produção de flavorizantes, combustível de aviação, biocombustíveis e bioplásticos). A produção de ácido capróico, em maiores escalas (piloto e industrial), ainda apresenta os seguintes desafios a serem superados: complexa estrutura dos microbiomas anaeróbios (culturas mistas), presença de vias metabólicas competitivas (ex: metanogênese), toxicidade dos ácidos gerados nas formas não-dissociadas, além da viabilidade econômica das técnicas de extração do meio. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho é avaliar o processo de alongamento da cadeia visando à produção de ácido capróico, por meio da utilização de diferentes inóculos (fluido ruminal, lodo granular anaeróbio e manipueira), separadamente ou em consórcio a partir de dois experimentos com três bateladas (B-,B-II e B-III) cada. Para tanto, reatores em duas diferentes escalas (reatores de 0,610 L – experimento 1 e reator anaeróbio de 7 L – experimento 2) foram utilizados, com ácido acético e etanol como substratos (Figura 1). No primeiro experimento, verificou-se que ao final da B-III, a maior concentração de ácido capróico (10,05 g.L-1) foi obtida do reator inoculado com lodo granular anaeróbio, seguido de manipueira (9,56 g.L-1) e fluido ruminal (9,14 g.L-1). As análises microbianas revelaram uma maior dominância do filo Firmicutes e maior abundância relativa do gênero Clostridium sensu stricto 12 nos reatores, justificando a alta geração de ácido capróico a partir dos três inóculos (Figura 2a). No segundo experimento, com a utilização de um reator anaeróbio de 7 L com inóculo misto (lodo granular anaeróbio e manipueira), atingiu-se a maior produção de ácido capróico ao final da B-II após o ajuste de pH (7,9 g.L-1), com o ácido butírico predominante na B-I (8,5 g.L-1) e B-III (8,0 g.L-1). As análises microbianas indicaram a presença alternada de domínios de microrganismos relacionados ao alongamento da cadeia como Caproiciproducens, Clostridium sensu stricto 12, Enterococcus e Rummeliibacillus ao longo das bateladas, além do surgimento de microrganismos geradores de metano (Methanosaeta e Methanobacterium), devido a problemas operacionais no reator ao final da B-III (Figura 2b).Os resultados demonstraram que o aumento de escala e a utilização de inóculos mistos nos reatores podem favorecer a uma maior diversidade de microrganismos responsáveis pelo alongamento da cadeia, porém pode favorecer ao aparecimento de rotas competitivas e distribuição não-uniforme dos substratos no reator.
Palavras-chave: Ácidos carboxílicos de cadeia média, Ácido capróico, Culturas mistas, Manipueira Agência de fomento:Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | |||||