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Thèse de Doctorat
DOI
10.11606/T.87.2010.tde-29092010-160435
Document
Auteur
Nom complet
Mateus Schreiner Garcez Lopes
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2010
Directeur
Jury
Silva, Luiziana Ferreira da (Président)
Alterthum, Flavio
Farah, Shaker Chuck
Piccoli, Rosane Aparecida Moniz
Pradella, Jose Geraldo da Cruz
Titre en portugais
Produção de plásticos biodegradáveis utilizando hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar.
Mots-clés en portugais
Análise de fluxo metabólico
Biomassa
Cana-de-açúcar
Enzimas hidrolíticas
Hidrólise
Plásticos biodegradáveis (Produção)
Polihidroxialcanoatos
Repressão catabólica
Xilose
Resumé en portugais
O objetivo deste trabalho foi produzir poli-3-hidroxibutirato (P3HB) e poli-3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato (PHB-co-3HV), polímeros biodegradáveis, utilizando hidrolisado hemicelulósico, rico em xilose, de bagaço de cana-de-açúcar. O estudo dos fluxos metabólicos de xilose in silico indicou que, através do redirecionamento do metabolismo, é possível aumentar o rendimento P3HB a partir de xilose de 0.25 g g-1 para 0.40 g g-1. Obtiveram-se mutantes no sistema repressão catabólica nos quais se verificaram consumo simultâneo de carboidratos e redução do tempo de consumo dos açúcares. Porém, diferenças de fluxos de carbono resultaram em menores valores de crescimento e produção de PH3B em relação às linhagens parentais. Um programa de bioprospecção destacou Burkholderia sp. F24, em experimentos em biorreator obteve-se 25.04 g l-1 de biomassa, 49.31% de acúmulo de P3HB na massa seca celular, alcançando uma produtividade de 0.28 g l-1 h-1. Além disso, foi possível controlar a fração molar de 3HV na síntese PHB-3HV em F24 utilizando xilose e ácido levulínico.
Titre en anglais
Production of biodegradable plastics using sugarcane bagasse hemicellulosic hydrolysate.
Mots-clés en anglais
Biodegradable plastics (Production)
Biomass
Catabolite repression
Hydrolysis
Hydrolytic enzymes
Metabolic flux analysis
Polyhydroxyalkanoates
Sugarcane
Xylose
Resumé en anglais
The aim of this thesis is to produce poly3-hydroxybutyrate (P3HB) and poli-3-hidroxibutirate-co-3-hydroxyvalerate (PHB-co-3HV), biodegradable polymers, using hemicellulosic hydrolysate, rich in xylose, from sugarcane bagasse. Metabolic flux analysis in silico of xylose metabolism indicated that, though metabolism redirection is possible to increase P3HB yield from 0.25 g g-1 to 0.40 g g-1. It was observed simultaneous consumption of sugars and reduction of time necessary to exhaust of all sugars in the media culture in mutants with catabolite repression partially abolished. However, differences in carbon flux resulted in lower growth and P3HB production in comparison to the parental strain. A bioprospecting program selected Burkholderia sp. F24, in experiments in bioreactor it reached 25.04 g l-1, 49.31% of P3HB accumulation of the dry cell mass and 0.28 g l-1 h-1 of productivity. Moreover, it was possible to modulate to molar fraction of 3HV in PHB-co-3HV biosyntheses with Burkholderia sp. F24 using xylose and levulinic acid.
 
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Date de Publication
2010-10-21
 
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