Hidrólise e fermentação de papel em lisímetro para recuperação de compostos de interesse biotecnológico (2016)
- Authors:
- Autor USP: BOTTA, LÍVIA SILVA - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SHS
- Subjects: HIDRÓLISE; BIOTECNOLOGIA; PAPEL
- Keywords: DELINEAMENTO COMPOSTO CENTRAL; SEQUENCIAMENTO MASSIVO; TEMPERATURA MESOFÍLICA; TEMEPRATURA TERMOFÍLICA
- Language: Português
- Abstract: Neste trabalho avaliou-se a produção de compostos de interesse biotecnológico potenciais vetores energéticos a partir de papel em lisímetros (20L), usando-se consórcio microbiano enriquecido do fluido de rúmen. Para tanto, foi realizado um delineamento composto central (DCC) para verificar a influência de três variáveis independentes na conversão de papel sulfite a hidrogênio e outros compostos orgânicos em lisímetro de bancada. As variáveis testadas foram massa de papel (X1: 500g, 750g e 1000g), teor de umidade papel (X2: 50%, 65% e 80%), e temperatura (X3: 35°C, 45°C e 55°C). As respostas avaliadas no DCC foram produção de hidrogênio (Y1; mmol), ácido acético (Y2; mg/L), etanol (Y3; mg/L) e metanol (Y4; mg/L). Para o monitoramento dos lisímetros em relação à hidrólise e fermentação do papel, foram analisados biogás ('H IND.2', 'N IND.2', 'C0 IND.2' e 'CH IND.4') e a concentração de compostos no percolado, como açúcares totais, demanda química de oxigênio (DQO), ácidos orgânicos voláteis (AOVs) e álcoois. Além disso, monitorou-se o pH, alcalinidade e sólidos totais. Sequenciamento massivo do gene RNAr 16S via Plataforma Illumina foi usado para identificação dos micro-organismos do fluido de rúmen in natura, do consórcio enriquecido, e daqueles dos lisímetros R2, R5 e R9. Produção de hidrogênio só foi observada nos lisímetros R1 (25 mmol), R2 (35 mmol) e R5 (3 mmol), sendo os três com umidade inicial de 80%. Em R1 e R2, observou-se elevadas concentrações de ácido acético, de 21.500 e 17.000 mg/L, respectivamente, provavelmente devido à ocorrência de homoacetogênese. Sob temperatura termofílica, especialmente em R5, observou-se consumo de hidrogênio, e produção de etanol (2.300 mg/L) e metanol (5.600 mg/L). Na condição de 80% de umidade (R1, R2, R5, R6), verificou-se maiores percentuais de remoção de papel e atividade fermentativa mais acentuada,ao passo que abaixo de 80%, o desenvolvimento microbiano foi desfavorecido, independente da temperatura. Verificou-se consumo muito reduzido de papel e baixas concentrações de AOVs e álcoois para R3, R4, R7 e R8, todos com 50% umidade. Em R9 e R1O, operados a 45°C e 65% de umidade, também verificou-se produção atenuada de AOVs e álcoois, com ausência de hidrogênio. Por meio do DCC, observou-se efeito estatisticamente significativo da umidade do papel na produção de hidrogênio, ácido acético e etanol. Em relação à temperatura, verificou-se efeito positivo estatisticamente significativo na produção de hidrogênio e ácido acético. Por fim, para a massa de papel não se verificou nenhum efeito sobre as respostas analisadas. Os gêneros de bactérias mais abundantes foram: Prevotella no fluido de rúmen in natura (F.N.) Dysgonomonas no fluido de rúmen enriquecido e em R2 (35°C), Thermicanus em R5 (55°C) e Phaeospirillum em R9 (45°C). A umidade foi o parâmetro mais determinante para promover a hidrólise e fermentação do papel; a temperatura foi a principal variável de influência na estrutura das comunidades microbianas dos lisímetros, confirmada pelas diferentes rotas metabólicas observadas sob temperatura mesofílica e termofílica; e os rendimentos de produção dos compostos não foram influenciados pela massa de papel adicionada aos lisímetros
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2016
- Data da defesa: 26.08.2016
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ABNT
BOTTA, Lívia Silva. Hidrólise e fermentação de papel em lisímetro para recuperação de compostos de interesse biotecnológico. 2016. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-29032017-162756/. Acesso em: 19 abr. 2024. -
APA
Botta, L. S. (2016). Hidrólise e fermentação de papel em lisímetro para recuperação de compostos de interesse biotecnológico (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-29032017-162756/ -
NLM
Botta LS. Hidrólise e fermentação de papel em lisímetro para recuperação de compostos de interesse biotecnológico [Internet]. 2016 ;[citado 2024 abr. 19 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-29032017-162756/ -
Vancouver
Botta LS. Hidrólise e fermentação de papel em lisímetro para recuperação de compostos de interesse biotecnológico [Internet]. 2016 ;[citado 2024 abr. 19 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-29032017-162756/
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