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Em um novo estudo realizado por brasileiros e europeus, foi possível desenvolver um tipo de melaço sintético com composição mapeável e totalmente conhecida. Essa descoberta representa um avanço significativo, uma vez que o melaço natural apresenta barreiras para seu uso industrial e pesquisa científica devido à sua composição variável e complexa.
O melaço natural é essencial na produção de etanol, servindo como meio de cultivo da levedura Saccharomyces cerevisiae para fermentação. Com o objetivo de reproduzir o comportamento observado no melaço industrial, os pesquisadores buscaram encontrar uma fórmula que possibilitasse o cultivo de leveduras de forma mais padronizada.
O melaço sintético obtido nessa pesquisa permite que pesquisadores ao redor do mundo o testem como meio de cultura para os microrganismos que estudam. Além disso, facilita comparações entre resultados obtidos em diferentes laboratórios, promovendo avanços na ciência.
Essa padronização da estrutura do melaço também torna possível o mapeamento e a reprodutibilidade em todo o mundo, impulsionando o desenvolvimento de bioprocessos, como a produção de etanol. Além disso, em ambientes laboratoriais e científicos, permite o estudo fracionado dos componentes, possibilitando análises mais aprofundadas.
Durante o estudo, foram realizados ajustes sistemáticos utilizando dados de amostras reais, literatura e composição anterior. Todos os componentes do melaço foram divididos em grupos nutricionais específicos e analisados separadamente. Essa abordagem permitiu identificar os fatores que mais influenciam o comportamento das leveduras.
O melaço natural apresenta variações na quantidade de açúcares fermentáveis e outros nutrientes, que dependem do tipo de cana-de-açúcar, solo, clima e condições de processamento. Além disso, alguns compostos gerados durante o processamento da cana-de-açúcar podem afetar negativamente o desempenho das leveduras e a produção de etanol.
A etapa de validação dos resultados apresentou-se muito satisfatória. Testes demonstraram que um meio de cultura clássico utilizado para leveduras não permite uma comparação fisiológica adequada, gerando valores diferentes em características importantes. O melaço sintético desenvolvido neste estudo, por sua vez, imita de forma muito adequada o melaço real.
Um dos pontos intrigantes observados pela equipe de pesquisadores foi a influência do nitrogênio na fermentação. Concentrações adequadas de nitrogênio foram identificadas como um fator que contribui para uma maior produção de etanol. Essa descoberta abre caminho para o desenvolvimento de novos bioprocessos baseados no uso do melaço de cana-de-açúcar.
Os pesquisadores, em colaboração de Reinaldo Giudici e Andreas Gombert, da Poli-USP e Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), respectivamente, acreditam que o melaço sintético desenvolvido neste trabalho terá um impacto significativo no campo da biotecnologia industrial.
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Agora, vamos às perguntas com respostas que geram alta demanda de visualizações:
1. Como foi possível desenvolver um melaço sintético com composição mapeável e totalmente conhecida?
R: Através de um estudo realizado por brasileiros e europeus, foi possível desenvolver um melaço sintético com composição mapeável e totalmente conhecida.
2. Por que o melaço natural apresenta barreiras para seu uso industrial e pesquisa científica?
R: O melaço natural apresenta barreiras devido à sua composição variável e complexa, o que dificulta a produção industrial e a pesquisa científica pela falta de padronização.
3. Como o melaço sintético desenvolvido nessa pesquisa pode ser utilizado na produção de etanol?
R: O melaço sintético desenvolvido nessa pesquisa permite o cultivo de leveduras com comportamento semelhante ao observado quando cultivadas em melaço industrial real, sendo utilizado como meio de cultura para os microrganismos que produzem etanol.
4. Por que a padronização da estrutura do melaço é importante?
R: A padronização da estrutura do melaço permite o mapeamento e a reprodutibilidade em todo o mundo, facilitando comparações entre resultados obtidos em diferentes laboratórios e impulsionando o desenvolvimento de bioprocessos, como a produção de etanol.
5. Como essa descoberta pode impactar a biotecnologia industrial?
R: Acredita-se que o melaço sintético desenvolvido neste trabalho abrirá caminho para o desenvolvimento de novos bioprocessos baseados no uso do melaço de cana-de-açúcar, uma das matérias-primas mais importantes da biotecnologia industrial.
Espero que você tenha encontrado neste artigo as informações que buscava sobre o desenvolvimento do melaço sintético e suas aplicações na indústria. Continue nos acompanhando para mais notícias e avanços do agronegócio brasileiro.
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Um novo estudo realizado por brasileiros e europeus permitiu a produção de um tipo de melaço sintético com composição mapeável e totalmente conhecida, possibilitando sua reprodução. A pesquisa em questão foi financiado pela Fapesp e publicado na revista Scientific Reports.
Existem muitas barreiras para trabalhar com melaço natural, principalmente devido à sua composição variável e complexa. Essas variações dificultam a produção industrial e a pesquisa científica pela falta de padronização, impossibilitando comparações mais precisas.
O melaço natural é utilizado na produção de etanol sendo o meio de cultivo da levedura Saccharomyces cerevisiae para fermentação.
Nesse contexto industrial, a pesquisa buscou encontrar uma fórmula que possibilitasse o cultivo de leveduras de forma a reproduzir o mesmo comportamento observado no melaço industrial, como explica Thiago Basso, professor da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli -USP) e orientador de Kevy Eliodório e Gabriel Cunha, outros autores envolvidos na publicação.
“O objetivo principal foi encontrar uma fórmula que permitisse o cultivo de leveduras com comportamento o mais próximo possível daquele observado quando a mesma levedura é cultivada em melaço industrial real”, explica.
“O melaço sintético que obtivemos, padronizado, permite que pesquisadores de diversas partes do mundo o testem como meio de cultura para os microrganismos que estudam. Além disso, os resultados obtidos em diferentes laboratórios serão mais facilmente comparados entre si, um aspecto importante para a ciência”, afirma Eliodório.
Ele exemplifica mencionando que a formulação foi testada na Alemanha, no Centro Helmholtz de Pesquisa Ambiental, durante um estágio no exterior durante seu doutorado.
Essa padronização da estrutura do melaço permite o mapeamento e a reprodutibilidade em todo o mundo, seja no desenvolvimento de bioprocessos, como vimos no caso do etanol. A descoberta também é vantajosa em ambientes laboratoriais e científicos, permitindo o estudo fracionado dos componentes.
“Essa é uma vantagem obtida neste trabalho. A possibilidade de ajuste dos componentes pode, entre outras coisas, permitir o estudo do efeito causado por inibidores de crescimento e diferentes componentes nutricionais, além de abrir portas para uma análise quantitativa dos fluxos metabólicos, entre outras coisas”, explica Basso.
Utilizando dados de amostras reais, da literatura e da composição anterior, foram feitos ajustes sistemáticos. “Cada novo ajuste foi avaliado por meio de testes de crescimento de leveduras, até chegarmos a uma composição que levou a um comportamento da levedura semelhante ao observado no melaço real”, explica Eliodório.
Elementos analisados separadamente
Todos os componentes foram divididos em grupos nutricionais específicos (sais, ácidos orgânicos, vitaminas, oligoelementos, açúcares e outros) e analisados separadamente. Nesta fase, a pesquisa buscou não apenas desenvolver uma composição, mas também apresentar uma caracterização do que mais influenciou o comportamento das leveduras.
O melaço natural contém grandes quantidades de açúcares fermentáveis e outros nutrientes. Vários compostos, incluindo fatores de crescimento, macro e micronutrientes, variam dependendo do tipo de cana-de-açúcar, solo, clima e condições de processamento. Além disso, alguns compostos gerados durante o processamento da cana-de-açúcar podem inibir o desempenho da levedura, afetando a produção de etanol.
A etapa de validação apresentou resultados muito satisfatórios. “Além disso, também demonstramos que um meio de cultura clássico utilizado para leveduras (YPS, extrato de levedura, peptona e sacarose) não permite essa comparação fisiológica, pois gera valores diferentes nessas características.
Dessa forma, nosso ambiente pode imitar o melaço real de forma muito adequada, apresentando vantagens interessantes no trabalho diário e também na pesquisa científica”, exalta Basso.
O resultado da pesquisa traz flexibilidade ao preparo do melaço sintético ao permitir o ajuste das proporções dos diferentes grupos nutricionais, até porque um dos pontos que intrigou o grupo foi a influência do nitrogênio na fermentação.
“Diz-se que a baixa concentração desse elemento faz com que a produção de etanol seja maior. Foi demonstrado nesses experimentos com concentrações ajustadas que, de fato, isso acontece”, apontam os pesquisadores.
“Acreditamos que o melaço sintético desenvolvido neste trabalho abrirá caminho para que pesquisadores de diferentes partes do mundo desenvolvam novos bioprocessos baseados no uso do melaço de cana-de-açúcar, uma das matérias-primas mais importantes da biotecnologia industrial”, acrescenta Basso.
A pesquisa também contou com a participação de Reinaldo Giudici, professor da Poli-USP, e Andreas Gombert, da Faculdade de Engenharia de Alimentos da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). A equipe europeia foi formada por Morten Sommer, professor da Universidade Técnica da Dinamarca, e Felipe Lino, cofundador da startup Nosh.bio GmbH.
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