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dc.contributor.authorPires, Marília Silva
dc.date.accessioned2023-09-21T14:55:05Z
dc.date.available2023-09-21T14:55:05Z
dc.date.issued2023-05-26
dc.identifier.citationPIRES, Marília Silva. Estudo da produção de biopolímeros polihidroxialcanoatos por bactérias isoladas do inseto-praga Diabrotica speciosa. 2023. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18586.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18586
dc.description.abstractPetroleum-derived plastic materials are fundamental in our daily lives due to characteristics such as strength and durability. However, the indiscriminate use of these materials is one of the main causes of environmental problems, since these materials are not biodegradable and accumulate in the environment. Biopolymers produced by microorganisms are an alternative to replace conventional plastic materials, being of renewable origin, biodegradable and, even so, presenting properties similar to those of synthetic polymers and suitable for several industrial applications. In this context, the objective of this work was to study the production of PHAs biopolymers by Deftia sp. and Aureimonas sp. using different culture media and substrates, as well as describing aspects of the genome organization of these strains based on the production of PHAs. The analysis of the genome of the two bacteria allowed the identification of possible genes involved in the biosynthesis of PHAs, such as phaA, phaB and phaC. The behavior related to cell growth, production and composition of PHAs of these strains in different culture media (complex medium and saline medium) and using different substrates, such as whey, glycerol, lignin and vegetable oil, was evaluated. The PHAs produced for each condition were characterized in terms of monomeric structure and composition by gas chromatography coupled to mass spectrometry. The results showed variability in the monomeric composition and cell growth depending on the culture medium used, with emphasis on the cultivation of Deftia sp. in complex medium with glycerol, which showed the monomers 3-HB, 3-HV, 3-HO and 3-HD in the PHA produced and cell growth of 2,34 g/L. An analytical method was developed by GC-MS for the quantitative analysis of 3-HB monomer and showed satisfactory results of the validation parameters. With that, a multivariate analysis was used to determine the variables that most influence the process of cell growth and PHAs production, based on the selection of the best conditions established in the evaluation of the culture media for each bacterium. The variables substrate concentration, cultivation time and oxygenation of the medium were influential on the bioprocess. The best cultivation conditions showed values of 4,30 g/L, 1,19×10-1 g/L and 2,77% for cell growth, polymer concentration and yield, respectively, for Deftia sp. in complex medium with glycerol and 2,60 g/L, 1,30×10-1 g/L and 4.98% in whey medium. For Aureimonas sp. grown in whey the best conditions showed values around 1,51 g/L, 7,60×10-1 g/L and 5,05%. In this study, it was possible to perceive the potential of the strains to produce PHAs using different substrates, evidencing and highlighting the possible use of low-cost carbon sources for the production of molecules with high added value.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-ShareAlike 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/*
dc.subjectDiabrotica speciosapor
dc.subjectPolihidroxialcanoatospor
dc.subjectCromatografia gasosapor
dc.subjectPolyhydroxyalkanoateseng
dc.subjectGas chromatographyeng
dc.subjectBactériapor
dc.subjectBacteriaeng
dc.titleEstudo da produção de biopolímeros polihidroxialcanoatos por bactérias isoladas do inseto-praga Diabrotica speciosapor
dc.title.alternativeStudy of the production of polyhydroxyalkanoate biopolymers by bacteria isolated from the insect pest Diabrotica speciosaeng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Forim, Moacir Rossi
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1234565160573730por
dc.description.resumoMateriais plásticos derivados do petróleo são fundamentais no nosso cotidiano devido às características como resistência e durabilidade. Todavia, o uso indiscriminado desses materiais é um dos grandes responsáveis por problemas ambientais, uma vez que esses materiais não são biodegradáveis e ficam acumulados no ambiente. Biopolímeros produzidos por microrganismos se mostram uma alternativa para substituir os materiais plásticos convencionais, sendo de origem renovável, biodegradáveis e, ainda assim, apresentarem propriedades semelhantes às dos polímeros sintéticos e adequadas para diversas aplicações industriais. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar a produção de biolpolímeros PHAs por Delftia sp. e Aureimonas sp. utilizando diferentes meios de cultivo e substratos, bem como descrever aspectos da organização do genoma dessas cepas com base na produção de PHAs. A análise do genoma das duas bactérias permitiu a identificação de possíveis genes envolvidos na biossíntese de PHAs, como phaA, phaB e phaC. Foi avaliado o comportamento referente ao crescimento celular, produção e composição dos PHAs dessas cepas em diferentes meios de cultura (meio complexo e meio salino) e utilizando diferentes substratos, como soro de leite, glicerol, lignina e óleo vegetal. Os PHAs produzidos para cada condição foram caracterizados em termos de estrutura monomérica e composição por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Os resultados mostraram variabilidade na composição monomérica e crescimento celular dependendo do meio de cultivo utilizado, com destaque para o cultivo de Delftia sp. em meio complexo com glicerol, que apresentou os monômeros 3-HB, 3-HV, 3-HO e 3-HD no PHA produzido e crescimento celular de 2,34 g/L. Um método analítico foi desenvolvido e validado por GC-MS para a análise quantitativa do monômero 3-HB. Com isso, uma análise multivariada foi utilizada para determinar as variáveis que mais influenciam o processo de crescimento celular e produção PHAs, com base na seleção das melhores condições estabelecidas na avaliação dos meios de cultivo para cada bactéria. As variáveis concentração de substrato, tempo de cultivo e oxigenação do meio se mostraram influentes sobre o bioprocesso. As melhores condições de cultivo apresentaram valores de 4,30 g/L, 1,19×10-1 g/L e 2,77% para crescimento celular, concentração de polímero e rendimento, respectivamente, para Delftia sp. em meio complexo com glicerol e 2,60 g/L, 1,30×10-1 g/L e 4,98% em meio soro de leite. Para Aureimonas sp. cultivada em soro de leite as melhores condições apresentaram valores em torno de 1,51 g/L, 7,60×10-1 g/L e 5,05%. Nesse estudo, foi possível perceber o potencial das linhagens em produzir PHAs utilizando diferentes substratos, evidenciando e destacando a possível utilização de fontes de carbono de baixo custo para a produção de moléculas de alto valor agregado.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICApor
dc.description.sponsorshipId141632/2017-8por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/9157366574876633por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-7263-4171por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-8798-2921por


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