Levantamento e seleção de cepas de Clostridium produtoras de ácidos graxos voláteis e hidrogênio pela ótica de biorrefinarias.

Abstract

A produção de biomoléculas, como hidrogênio e ácidos graxos voláteis (AGVs), a partir de resíduos agro-industriais lignocelulósicos é crucial tanto para converter resíduos em produtos de valor agregado quanto para mitigar problemas de descarte de resíduos. O hidrogênio destaca-se como uma alternativa de energia eficiente e limpa, enquanto os AGVs são essenciais para a produção de produtos químicos, combustíveis e polímeros. Cepas de Clostridium são reconhecidas por sua capacidade de produzir esses compostos via fermentação ABE (acetona-butanol-etanol). No entanto, a implementação industrial desses bioprocessos ainda enfrenta desafios em escalabilidade e otimização, destacando a importância da prospecção e avaliação de novas cepas capazes de produzir esses compostos para aplicações futuras. A cultura mista de lodo granular anaeróbio foi pré-tratada, com a redução do pH para 3,0 antes do plaqueamento, a fim de garantir a presença das bactérias formadoras de esporos. Para promover o crescimento dos isolados, as colônias isoladas foram ressuspendidas em solução de NaCl (0,9% p/v) e 1,0 mL dessas colônias foram inoculadas em frasco de soro contendo meio RCM. Este estudo identificou cepas de Clostridium senegalense com 99,11% de identidade genética, com um potencial de produzir até 6,15 ± 1,15% de hidrogênio em meio sintético. Além disso, foi observada a produção de ácido butírico e butanol pela identificação de compostos voláteis por cromatografia gasosa acoplada a um detector de massa. O sucesso desta proposta permitiu uma análise comparativa entre as diferentes cepas, bem como a identificação de suplementos nutricionais acessíveis que podem aumentar a produtividade e reduzir os custos operacionais. Os resultados obtidos têm potencial para guiar pesquisas futuras, com foco na otimização de processos produtivos, especialmente no contexto de biorrefinarias.