Resumo

A obrigatoriedade de adição de 5% de biodiesel ao diesel (B5) elevou a demanda e a produção desse biocombustível no Brasil. A produção do biodiesel gera cerca de 10% de glicerol (v/v), que normalmente não encontra aplicações no mercado. O glicerol é um substrato interessante para a produção de produtos de maior valor agregado, como o 1,3-propanodiol (1,3-PDO), monômero empregado na síntese do polipropileno tereftalato (PPT), polímero utilizado, entre outras aplicações, na fabricação de plásticos e carpetes. A produção de 1,3-PDO a partir do glicerol é bem conhecida em bactérias como Clostridium butyricum e K. pneumoniae. O objetivo deste trabalho foi comparar a produção de 1,3-PDO a partir de glicerol, na presença e na ausência de glicose como cossubstrato, por K. pneumoniae GLC29, um isolado que apresenta boa tolerância ao substrato, alta produção, rendimento e produtividade. A fermentação foi conduzida em reatores de 2 L contendo 500 mL de meio (g/L: NH₄H₂PO₄ 5,0, K₂HPO₄ 1,0, MgSO₄ 0,2; NaCl 1,0, extrato de levedura 1,0, glicose 10,0 e glicerol 49,0), em pH 7,0, através da adição automática de NaOH 5 M, a 35ºC e 150 rpm. O crescimento foi acompanhado por espectrofotometria a 600 nm, convertido para peso seco, o substrato residual e a concentração dos produtos da fermentação foram determinados por cromatografia a líquido de alta eficiência (HPLC equipado com detectores UV e RI), coluna Rezex ROA Organic Acids e eluente H₂SO₄ 5 mM. No meio sem glicose, o glicerol foi consumido em cerca de 10 h, a produção de biomassa foi de 1,91 g/L, sendo produzido 22,7 g de 1,3-PDO/L, com rendimento de 0,46 g/g e produtividade máxima de 2,58 g/L/h. Outros principais produtos da fermentação foram etanol (1,05 g/L), lactato (1,3 g/L), formato (3,7 g/L), succinato (1,46 g/L) e acetato (7,06g/L). No meio adicionado de glicose, o glicerol foi consumido em cerca de 16 h, com produção de 2,85 g de células/L, sendo observado a produção de 13,67 g de 1,3-PDO/L, correspondendo a um rendimento de 0,27 g/g e produtividade máxima de 0,84 g/L/h. Na presença de cossubstrato, o acumulo de ácido fórmico (8,71 g/L), lático (5,13 g/L), succínico (1,79 g/L) e de etanol (7,64 g/L) foram maiores. Apenas acetato (5,16 g/L) apresentou menor concentração final. Considerando o maior tempo para o consumo total do substrato, a menor produção, rendimento e queda de produtividade, a adição de glicose como cossubstrato não apresentou efeito benéfico durante a fermentação propanodiólica por K. pneumoniae GLC29.