Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento - nº 37 1

eutilização de células imobilizadas, principalmentepor fornecer um ambiente estável paraa célula frente a altas concentrações de substrato.A co-fermentação de glicerol e glicosefoi avaliada por Xiu et al. (2007) para a produçãode 1,3-propanodiol por Klebsiella pneumoniaeDSM2026. Na relação glicose-gliceroligual a 0,2 e sob condições de microaeraçãoforam alcançados valores de produtividadeigual a 1,95 g/L.h.Os primeiros estudos tecnológicos para o aumentode escala foram desenvolvidos porCheng et al. (2007), utilizando reator em processopor batelada alimentada de 5000 L devolume total. Sob condições de baixo potencialde oxidação, alcançado mediante fluxode nitrogênio gás (0,15 vvm), foram fermentados4000 L de meio contendo 40 g/L deglicerol a pH 6,8 ; 90 rpm e 37 o C. Aconcentração máxima de produto foi de 58,8g/L, mas com uma produtividade ainda baixade 0,92 g/L.h. Estes resultados iniciais demonstrama factibilidade da produção de 1,3-propanodiol a escala piloto, mas novas tentativasdeverão ser conduzidas para a sua otimizaçãovisando a projeção industrial.EtanolEtanol, butanol, e outros compostos são coproduzidosdurante a fermentação de glicerol(DABROCK, BAHL, GOTTSCHALK, 1992). Itoet al. (2005) demonstraram a possibilidadede produzir etanol e hidrogênio por Enterobacteraerogenes HU-101 utilizando efluentesda indústria de biodiesel contendo ate 41%(p/p) de glicerol. Convenientemente diluído(7,3 g/L), o efluente foi fermentado em formadescontínua em frascos anaeróbicos e em formacontínua utilizando reator de coluna empacotada.Na fermentação descontínua, os rendimentosem hidrogênio e etanol foram de0,89 mol/mol de glicerol e 1 mol/mol glicerol,respectivamente. Rendimentos acima de10 g/L foram obtidos em processo contínuoempregando cerâmica porosa como suportede microrganismos. Neste processo, comparandomeios contendo efluente de biodiesele glicerol comercial, os mesmos autores observaramque produção de hidrogênio foimaior naquele meio com glicerol parcialmentepurificado (60 mmol/L.h) que utilizando efluente(30 mmol/L h). Aparentemente, as impurezasque acompanham o efluente aumentarama fragilidade dos flocos de microrganismos,facilitando o wash- out das células doreator na mesma taxa de diluição.Em outros trabalhos, etanol e ácido fórmicoforam os principais produtos da fermentaçãode glicerol pela bactéria Klebsiella planticola,em concentrações equimolar acima de 2g/L (JARVIS, MOORE, THIELE, 1997). Estesresultados estimulam a procura de novos microrganismospara a fermentação de glicerolvisando a produção de etanol e hidrogênio.Ácidos orgânicosTambém, existem numerosos trabalhos direcionadospara a produção de ácido cítrico eácido succínico por fermentação de glicerol.Estes compostos são de ampla aplicação naindústria de alimentos e constituem importantesintermediários para a indústria de polímerose produção de compostos químicoscomo o 1,2-butanodiol e 2,4-butanodiol.Papanikolaou et al. (2002) obtiveram considerávelquantidade de ácido cítrico, deordem de 35 g/L, mediante fermentaçãode glicerol por Yarrowia lypolitica. Por suaparte, Rymowicz et al. (2006) publicaramestudos de assimilação de glicerol desenvolvidoscom três cepas mutantes de Yarrowialypolitica, obtendo concentrações deaté 124,5 g/L de ácido cítrico. A produçãode ácido succínico e ácido acético a partirde glicerol por Anaerobiospirillum succiniciproducensresultou em concentrações6,5 vezes superiores a aquelas obtidas utilizandoglicose como única fonte de carbono(LEE et al., 2001).A síntese de ácido propiônico por célulasde Propionibacteria acidipropionici e Propionibacteriafreudenreichii ssp. shermaniiimobilizadas em alginato de cálcio foi reportadopor Bories et al. (2004). Sob condiçõesde alta concentração de glicerol obtiveram-seconcentrações de ácido propionicode até 42 g/L.PolihidroxialcanoatosA preocupação pela redução dos contaminantesambientais vem acelerando novaspesquisas para a produção de polímerosbiodegradáveis. Espécies de Pseudomonasproduzem naturalmente polihidroxialcanoatos(PHA), poliésteres lineares de compatívelcom uma ampla faixa de potenciaisaplicações devido a suas propriedades físicase biodegradabilidade (ASHBY, SOLAI-MAN, FOGLIA, 2005).Muitos microrganismos acumulam PHA sobcondições de estresse, principalmente quandosubmetidos à falta de nitrogênio, fósforoou oxigênio, e utilizam esse polímeroquando a fonte externa de carbono é limitada.Historicamente, os ácidos graxos foramutilizados extensivamente para a síntesede PHA (ASHBY, SOLAIMAN, FO-GLIA, 2005). Glicerol proveniente da produçãode biodiesel apresenta-se como umaopção de substrato econômico para a produçãodeste tipo de biopolímeros. Bormane Roth (1999) utilizaram Methylobacteriumrhodesianum para produzir polihidroxibutirato(PHB) na concentração de 10,5 g/Lem fermentação por batelada com meio contendo5 g/L de glicerol e caseína peptona.Koller et al. (2005) obtiveram polihidroxialcanoatosnuma concentração máxima de16,2 g/L, mediante fermentação em bateladaalimentada de soro de queijo e glicerolbruto por uma cepa selvagem de levedura.Para estressar as células, o cultivo foi conduzidosob tensão de oxigênio (taxa de 10mL/min) e sem outra fonte de fósforo alémdaquela fornecida pelos 2,5 g/L de extratode levedura. Um ponto interessante nestapesquisa foi a capacidade da cepa selvagemde produzir simultaneamente 3-hidroxivalerato(8-10 % do total de PHA) semnecessidade dos precursores ácido propiónicoou ácido valérico.Ashby, Solaiman e Foglia (2005) utilizaramduas cepas, Pseudomonas oleovorans B-14682e Pseudomonas corrugata 388 para a produçãode PHA. Partindo de concentrações máximasde 50 g/L glicerol, as cepas P. oleovoranse P.corrugata produziram 0,97 g/L dePoli 3-hidroxibutirato (P3HB) e 0,67 g/L deacido hidroxidodecenóico, respectivamente.De igual forma, foi observada a capacidadede produção de blend de P3HB and PHA emdiferentes proporções por cultura mista dosmicrorganismos estudados.Ácido graxo poliinsaturado ômega-3De conhecidas propriedades terapêuticas contranumerosas enfermidades cardiovasculares,câncer e Alzheimer, os ácidos graxos poliinsaturadosômega-3 (AGPI ù-3) são geralmenteobtido a partir de fontes naturais como óleosvegetais ou de peixes.Recentemente foram desenvolvidos trabalhospara a produção de AGPIù-3 a partir da microalgaheterotrófica Schizochytrium limacinumque possui capacidade produzir altos níveisde ácido docosahexaenóico (DHA). Pylee Wen (2007) observaram que após 5 dias decrescimento em frascos Erlenmeyer (pH 8,20 o C, 170 rpm), aproximadamente 18 g/L decélulas da microalga se formavam em meiosindependentes contendo glicose, glicerol puroe glicerol bruto na concentração de 90 g/L.Foram analisados alguns parâmetros cinéticoscomo a velocidade específica de crescimentoµ, 0,685/ h; rendimento em biomassa, 0,284g/g glicerol bruto; rendimento de DHA, 171,27mg/g glicerol bruto e rendimento volumétricode 3,08 g/L. Também, foi estudado o efeitode diferentes concentrações de glicerolbruto contendo sabão sobre o crescimento damicroalga. Concentrações superiores a 40 g/Ldeste glicerol, influenciaram negativamenteno crescimento da microalga, sendo que naconcentração de 90 g/L observou-se a mortedas células após 2 dias de cultivo. Estes resultadospodem ser considerados ótimos, desdeque não se necessitaria de uma etapa de prétratamentodo glicerol para a separação dosabão, etapa geralmente longa e de custo elevado.O trabalho demonstra que um leque deoportunidades pode ser aberto com pesquisasutilizando exclusivamente algas heterotróficase glicerol como fonte de carbono.Avanços tecnológicos noaproveitamento do glicerol no BrasilRecentemente, no XVI Simpósio Nacional deBioprocessos (SINAFERM 2007) foram apresentadosnumerosos trabalhos na busca desoluções biotecnológicas para a utilização deglicerol originado da produção de biodiesel.Por exemplo, Meinicke, Vendruscolo e Ninow(2007) compararam diferentes meioscontendo concentrações variáveis de glicerole glicose como fonte de carbono para a produçãode corantes naturais pelo fungo filmamentosoMonascus ruber. A máxima produçãode pigmentos vermelhos em frascos Erlenmeyerfoi de 5,2 UDO 480 nm(1 unidade UDO(Abs) corresponde a 15 mg/L de pigmento) eprodutividade de (0,0596 UDO 480nm./h) utili-Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento - nº 37 49