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Engenharia metabólica de Saccharomyces cerevisiae

Fatores como aumento no preço do petróleo, diminuição dos recursos de combustíveis fósseis e aumento da poluição ambiental fazem com que exista uma expectativa de aumento no consumo de etanol. Segundo números apresentados durante a VI Conferência Internacional da Datagro, o Brasil consumiu 16,1 bilhões de litros de etanol em 2005 e 27 bilhões em 2010. Assim, para atender a crescente demanda é fundamental encontrar formas de otimizar a produção deste biocombustível. Neste sentido o LIFE tem empregado a engenharia metabólica para aumentar a eficiência da produção de etanol por Saccharomyces cerevisiae.

Apesar do processo de fermentação se iniciar com leveduras comerciais, geneticamente aprimoradas para apresentar alta eficiência na fermentação, no ambiente industrial estas leveduras perdem em competitividade para as leveduras selvagens, contaminantes mais robustas que chegam ao processo através da cana. Há alguns anos passou-se a selecionar entre as leveduras contaminantes aquelas que apresentavam alta eficiência de fermentação combinada à persistência prolongada no processo. Um dos exemplos mais bem sucedidos de aplicação dessas leveduras selvagens é a variedade PE-2, atualmente empregada por cerca de 30% das destilarias brasileiras, que foi responsável por um aumento de aproximadamente 10% da oferta mundial de etanol. Atualmente, o LIFE coordena a Rede Nacional de Leveduras/CNPq para aprimoramento de linhagens industriais de leveduras para melhoria da eficiência do processo de produção de etanol.
Uma outra estratégia que aumentaria a eficiência da produção brasileira de etanol é o uso do bagaço e palha da cana. Linhagens industriais de S. cerevisiae fermentam prontamente as hexoses contidas nos hidrolisados de biomassas lignocelulósicas tais como a glicose. Porém essa levedura é incapaz de fermentar xilose, uma pentose retida na porção hemicelulósica, que responde por cerca de 20% do total de açúcares presentes no hidrolisado do bagaço de cana. No LIFE linhagens industriais tem sido otimizadas por engenharia metabólica para a fermentação alcoólica de pentoses provenientes de hidrolisados vegetais.

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