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Congresso Brasileiro de Microbiologia 2023
Resumo: 1033-1

1033-1

VALORIZAÇÃO DA LIGNINA KRAFT: DESPOLIMERIZAÇÃO EFICIENTE E ROTAS DE CONVERSÃO BACTERIANA

Autores:
Alzira Aparecida Pereira (EEL , USP - Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo) ; Ubiratan da Silva Batista (EEL , USP - Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo) ; Jesus Ascencio (EEL , USP - Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo) ; André Luis Ferraz (EEL , USP - Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo) ; Anuj Kumar Chandel (EEL , USP - Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo)

Resumo:
A lignina kraft é uma macromolécula de alta massa molar gerada com um sub-produto na indústria de papel e celulose. Atualmente, a lignina é queimada para gerar energia e proporcionar a recuperação de inorgânicos do processo kraft. Entretanto, existe grande potencial para convertê-la em uma valiosa fonte de matéria-prima renovável. Este estudo teve ênfase na despolimerização eficiente da lignina kraft por tratamento alcalino, tornando-a mais acessível para sua posterior valorização biológica. Utilizando reatores cilíndricos de aço inoxidável aquecidos em um banho de óleo de silicone, diversas condições de reação foram testadas para a despolimerização da lignina (10% sólidos totais; temperatura, tempo de reação e %NaOH variáveis de acordo com um desenho fatorial 23). A análise espectrofotométrica revelou a condição mais favorável para quebra da macromolécula em fragmentos menores com um teor de hidroxilas fenólicas livres de 1,14%, o que pode facilitar sua conversão subsequente. Rotas de conversão bacteriana, em meios líquidos e sólidos, foram exploradas utilizando seis bactérias degradadoras de lignina, incluindo Pseudomonas putida CCT 2357, Pseudomonas fluorescens CCT 0595, Bacillus licheniformis CCT 0032, Burkholderia cepacia CCT 1140, Cupriavidus necator DSMZ 545 e Cupriavidus pauculus CCT 1140. Observou-se o crescimento desses microrganismos quando a lignina despolimerizada foi combinada com meio mínimo M9, destacando a importância do equilíbrio osmótico para o crescimento das bactérias. Ao longo de 72h de monitoramento, a bactéria C. pauculus se destacou pelo maior crescimento. A condição de despolimerização da lignina kraft que se mostrou mais eficiente para o subsequente uso como fonte de carbono das bactérias foi 150 ºC; 30% de NaOH e 45 min de reação. Os resultados deste estudo evidenciam a importância da despolimerização eficiente da lignina kraft e apontam para rotas promissoras de conversão bacteriana, abrindo novas perspectivas para a valorização dessa biomassa e o desenvolvimento de produtos sustentáveis no contexto da microbiologia industrial.

Palavras-chave:
 lignina kraft, degradadores de lignina, despolimerização, biovalorização


Agência de fomento:
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – FAPESP