Escalonamento do processo de upcycling de resíduo agroindustrial para a biossíntese de single cell oil por Rhodotorula glutinis

Abstract

A geração de resíduos agroindustriais no Brasil, superior a 300 milhões de toneladas anuais, representa um desafio ambiental e uma oportunidade para a bioeconomia circular. Seu descarte inadequado causa poluição e emissões de gases de efeito estufa, mas sua composição rica em carbono fermentescível permite a conversão estratégica em produtos de valor agregado. A hidrólise enzimática destaca-se como método eficiente e sustentável para liberar açúcares fermentescíveis a partir de biomassa lignocelulósica e amilácea, tornando os processos de geração dos açúcares adequados para rotas biotecnológicas. Neste contexto, a levedura oleaginosa Rhodotorula glutinis surge como um microrganismo promissor, capaz de acumular até 70% de lipídeos intracelulares (Single Cell Oils – SCO) e produzir carotenoides como β-caroteno. Seu metabolismo é direcionado para a síntese lipídica sob limitação de nitrogênio e alta razão C/N, com oxigênio assegurando a geração de cofatores essenciais. Este estudo avaliou o crescimento de R. glutinis CCT 2182 e a produção de lipídeos utilizando resíduos de indústria cosmética (ricos em amido e proteínas). Após hidrólise enzimática em duas etapas (enzimas α-amilase e amiloglucosidase), os hidrolisados foram caracterizados por cromatografia líquida e utilizados em cultivo em biorreator de 5 L sob condições controladas. Monitorou-se o consumo de substratos, crescimento celular e acúmulo lipídico por métodos gravimétricos e por extração pelo método de Bligh & Dyer (1959). Os resultados obtidos indicam que a produção de SCO foi de 32.05 g/L da biomassa seca e coprodução de carotenoides, validando a integração entre valorização de resíduos, hidrólise enzimática e fermentação por leveduras oleaginosas. Essa abordagem sustentável converte passivos ambientais em insumos para biocombustíveis, cosméticos e alimentos, alinhando-se aos princípios da bioeconomia circular.