Avaliação da relação C/N e adaptação da levedura Rhodosporidium toruloides em hidrolisado hemicelulósico de biomassa de cana-de-açúcar para a produção de biolipídios

Abstract

O aumento da escassez de fontes de energia não renováveis e os impactos ambientais associados reforçam a necessidade de alternativas sustentáveis. Nesse contexto, a biomassa do bagaço e palha de cana-de-açúcar surge como substrato promissor para a produção de produtos de alto valor agregado por microrganismos oleaginosos. O presente trabalho avaliou o uso da levedura Rhodosporidium toruloides UFMG-CMY2781 na fermentação do hidrolisado hemicelulósico obtido a partir de mistura de bagaço e palha de cana-de-açúcar (1:1) visando produção de óleos microbianos. A caracterização da biomassa revelou composição de 35% celulose, 24% hemicelulose, 31% lignina, 5% de grupos acetil e 3% de cinzas. O hidrolisado hemicelulósico apresentou 26,3 g/L de xilose, 3,79 g/L de glicose, 3,59 g/L de arabinose e compostos inibidores provenientes do pré-tratamento ácido, sendo o ácido acético o principal (3,77 g/L). Para determinação da razão ótima C/N, foi aplicado um planejamento fatorial fracionado 2⁴⁻¹ (total de 11 experimentos), avaliando ureia, extrato de levedura, peptona e sulfato de amônio. A máxima concentração celular obtida foi de 2,45 g/L (C/N = 14), demonstrando que razões C/N mais elevadas favorecem o crescimento celular e o consumo de açúcares. A produtividade lipídica foi baixa (0,089 mg/L.h), indicando que o açúcar consumido foi destinado à manutenção celular. A levedura adaptada em hidrolisado concentrado três vezes (100% HHBCA 3X) apresentou crescimento de 5,2 g/L em 24 h, evidenciando resistência aos inibidores, embora o consumo de xilose ainda tenha sido limitado, com apenas 0,218%. Os resultados sugerem que a adaptação gradativa da levedura é uma estratégia promissora, sendo recomendada para futuros estudos de otimização da razão C/N, métodos de detoxificação e aprimoramento do pré-tratamento, visando maior produtividade de lipídios microbianos.