| Congresso Brasileiro de Microbiologia 2023 | Resumo: 586-1 | ||||
Resumo:A preocupação com a questão energética tem levado à busca por alternativas que sejam de menor custo e impacto ambiental. O gás hidrogênio tem se mostrado uma boa alternativa, uma vez que é considerado uma fonte limpa de energia, já que sua combustão completa leva à formação de água e energia. Um dos pontos cruciais para a implementação do hidrogênio na matriz energética é a elevada demanda de energia de forma direta ou indireta para a sua produção, o que acaba encarecendo o processo, além de torná-lo dependente de outras fontes energéticas. Uma forma de tornar a produção de hidrogênio mais sustentável é optar por uma via biológica, como a fermentação escura. Este trabalho teve como objetivo verificar a influência de diferentes composições de meio de cultura, descritos na literatura, na produção fermentativa de hidrogênio, utilizando o microrganismo Clostridium pasteurianum DSMZ 525. Após o preparo dos meios de cultura, o pH foi acertado para 7,5, N2 foi borbulhado para remover o O2 dissolvido e, por último, todos os meios de cultura foram autoclavados. Após a inoculação, o microrganismo foi mantido a 37 ºC sob agitação de 150 rpm até a finalização dos ensaios, 48 horas após a inoculação. Foram coletadas alíquotas de 2 mL nos tempos: 0, 24, 36 e 48 horas; os ensaios foram realizados em triplicata e, posteriormente, filtradas com membrana 0,22 µm, identificadas e congeladas. A partir dessas alíquotas, foram medidos os valores de pH e densidade óptica (DO) em 600 nm utilizando espectrofotômetro UV/Vis. As amostras ainda foram analisadas em cromatógrafo líquido de alta eficiência (HPLC - sigla do inglês) para determinar concentração de substrato (glicose) e coprodutos solúveis da fermentação, como ácido butírico, ácido acético e butanol. Foi utilizada a coluna HPX-87H, com fase móvel composta por H2SO4 (0,005 mol/L), fluxo de 0,6 mL/min e detectores RID-10 (índice de refração) e arranjo de diodos nos comprimentos de 190 nm e 213 nm. Foram investigados 14 meios de cultura, dos quais, em 2 não foi observado crescimento celular. A partir dos coprodutos solúveis foi possível inferir matematicamente a concentração de H2 produzida durante o ensaio fermentativo, como é possível observar na Tabela 1, onde estão dispostos os resultados para variação de pH, variação de DO, pressão de headspace, consumo de glicose e produção de H2. Foi verificado que o meio de cultura 2 em 24h um apresentou aumento de DO de 5,0 unidades, crescimento celular. Este mesmo meio apresentou pressão de headspace de 2,318 bar, indicando produção de gases decorrentes da fermentação, como também um consumo de glicose (53,01 mmol/L) e produção de ácido butírico (30,98 mmol/L), butanol (9,63 mmol/L) e ácido acético (29,98 mmol/L), indicando uma produção de H2 calculado de 119,92 mmol/L e um rendimento de 2,262 mol de H2 por mol de glicose. Desta forma, o meio de cultura 2 demonstrou o melhor desempenho dentre os 14 meios de cultura avaliados. Portanto, este foi o meio de cultura escolhido para continuar os estudos de otimização do processo fermentativo de produção de H2.
Tabela 1: Variação de pH, variação de DO, pressão do headspace, consumo de glicose e produção de coprodutos solúveis de fermentação de glicose por C. pasteurianum, após 24 horas de ensaio
Agência de Fomento: DAM: CAPES (88887.718971/2022-00) e FAPESP (2022/12915-2); RMA: CAPES (88887.701729/2022-00); VR: FAPESP 2022/04024-0
Palavras-chave: biohidrogênio, Clostridium pasteurianum, fermentação escura Agência de fomento:DAM: CAPES (88887.718971/2022-00) e FAPESP (2022/12915-2); RMA: CAPES (88887.701729/2022-00); VR: FAPESP 2022/04024-0 | |||||