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Abstract:
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O caule do tabaco, rico em celulose (30%) e hemicelulose (14%), tem potencial biotecnológico, mas os pré-tratamentos alcalinos tradicionais recuperam apenas 50% da celulose e pouca hemicelulose na fração sólida remanescente. Para superar essas limitações, um pré-tratamento organosolv assistido por NaOH foi proposto, visando reduzir a recalcitrância da biomassa e aumentar a conversão em glicose e xilose na hidrolise enzimática. A levedura Rhodotorula glutinis, que metaboliza glicose, xilose e glicerol, foi utilizada para produção de lipídeos intracelulares e β-caroteno, compostos com relevância industrial, especialmente no setor cosmético. O estudo avaliou cinco condições de cultivo variando as concentrações de hidrolisado e glicerol recuperados do pré-tratamento. O caule foi seco, moído, e teve seus extrativos extraídos com solução hidroetanólica e pré-tratado com 5% NaOH e 50% glicerol em autoclave, a 120°C e 1h. A fração sólida foi submetida à hidrólise enzimática, utilizando o coquetel enzimático CeliCtec®, conforme literatura, para obter açúcares, enquanto o glicerol foi recuperado da fração líquida utilizando carvão ativado. A levedura foi propagada em condições controladas e cultivada em cinco diferentes meios, C1 com 20 g/L de hidrolisado e 10 de glicerol, C2 com 15 g/L de hidrolisado e 15 g/L de glicerol, C3 com 10 g/L de hidrolisado e 20 g/L de glicerol, C4 30 g/L de hidrolisado, e C5 com 30 g/L glicerol. Após 72 horas de cultivo, observou-se que R. glutinis consumiu preferencialmente glicose e xilose, utilizando o glicerol apenas após a depleção desses açúcares. A produção de lipídeos variou de 1,49 a 2,88 g/L, e a de β-caroteno, de 0,33 a 0,92 mg/L, dependendo da composição do meio. No cultivo C4, com apenas hidrolisado, houve maior produção de β-caroteno, uma vez que não houve efeitos redutivos do glicerol no meio. Já no cultivo C5, com apenas glicerol, observou-se alta produção de lipídeos, mas baixa de β-caroteno. Os parâmetros fermentativos mostraram que a levedura armazenou até 20% de lipídeos e que o glicerol contribuiu para maiores rendimentos de conversão em células (Yx/s > 35%). Os resultados destacam o potencial do caule de tabaco como matéria-prima para a produção de biomoléculas valiosas, como lipídeos e β-caroteno, pela R. glutinis, reforçando a viabilidade do uso de resíduos agroindustriais em processos de biorrefinaria. Essa abordagem sustentável não só minimiza impactos ambientais, mas também oferece novas oportunidades comerciais na exploração de resíduos de tabaco para a geração de bioprodutos. |
