PD&I em Química de Biomassa e Biocombustíveis

PD&I em Química de

Biomassa e Biocombustíveis Dra Patrícia Verardi Abdelnur

Laboratório de Química de Biomassa e Biocombustíveis

Simpósio “Agroenergia em Foco”

Novembro de 2015

Outline da apresentação

Linha de pesquisa: Química de Biomassa e Biocombustíveis

Equipe

Infraestrutura

Principais projetos

Ativos de PD&I

Parceiros e clientes

Agradecimentos

2

PD&I em Química de Biomassa e

Biocombustíveis 1. Caracterização de

Biomassa e seus derivados

9. Desenvolvimento e validação de metodologias

voltadas à Química Verde e à Cromatografia Verde

(High Throughput analysis)

2. Qualidade de Biocombustíveis e Óleos

PD&I

7. Metabolômica e Proteômica aplicadas na prospecção de

químicos de valor agregado e em biotecnologia

4. Aproveitamento de coprodutos da cadeia produtiva de biodiesel

6. Caracterização de marcadores químicos em biomassas e processos

biotecnológicos

3. Compostos Bioativos em Coprodutos da Cadeia de Biocombustíveis

5. Química Verde e Cromatografia Verde aplicadas à Agroenergia 8. Química de

Produtos Naturais em Agroenergia

3

Equipe Pesquisadores:

• Dr. Clenilson M. Rodrigues: Químico - Bacharel (UFG); Mestrado em QA (UFG); Doutorado em QPN (UNESP);

Pós-doutorado em QPN (UNESP) e em MS aplicada a QPN no Centro di Spettrometria di Massa Proteomica e

Biomolecolare (CESMA-PROBIO/ISA-CNR), Italy.

• Dr. Itânia P. Soares: Química (UNIFOR): mestrado em Química Orgânica (UFLA); Doutorado e pós-doutorado em

Química Analítica (UFMG).

• Dr. Patrícia A. de Oliveira: Farmacêutica - Bioquímica (FCFRP – USP), Mestrado em Ciência de Alimentos pela

(UNICAMP) e doutorado em Química (FCFRP-USP).

• Dr. Patrícia V. Abdelnur: Química - Bacharel e Licenciatura (UFSCAR); Mestrado em Química Orgânica/Produtos

Naturais (UFSCAR); Doutorado em Química Orgânica/Espectrometria de Massas (UNICAMP); Doutorado Sanduiche no

Mass Spectrometry Research Center / Vanderbilt University-USA.

• Dr. Simone Mendonça: Farmacêutica - Bioquímica (UEL); Master in Food Science and Technology (Gent-

Bélgica); Doutorado em Saúde Pública/Bioquímica da Nutrição (USP).

Analistas:

• MSc. José A. A. Ribeiro: Farmacêutico (UFMG) e Mestrado em Ciências Farmacêuticas (UFMG).

• MSc. Patrícia P. K. G. Costa: Química (UNB) e Mestrado em Química Orgânica (UNB).

• MSc. Raquel B. Campanha: Química (USP) e Mestrado em Engenharia e Ciência de Alimentos (UNESP).

Bolsistas/Estagiários/Estudantes

4

Infraestrutura – Salão Principal

5

Caracterização da

Biomassa

ICP-OES

6

Cromatografia e Espectrometria de Massas

7

Qualidade de Biocombustíveis

8

ICP-OES GC-FID – Headspace

GC-MS (Pyrolysis probe)

FT-NIRS UHPLC

Q-ToF Triplo Quadrupolo (QqQ)

Ion trap

1 UPLC-PDA-RID-ELSD 1 UPLC-PDA-FLR-ELSD

MALDI-TOF/TOF

HPLC-PDA-RID

UPLC

Infraestrutura - Equipamentos

9

Principais projetos e ativos de PD&I Linhas de Pesquisa: 1. Caracterização química de biomassa e seus derivados

Pesquisadora: Dra. Patrícia Abrão de Oliveira

Projeto de Pesquisa:

•Papel dos genes BAHD na determinação da feruloilação e digestibilidade da parede celular em biomassa de

gramíneas

•Tecnologias para o sistema de produção de cana-de-açúcar no Rio Grande do Sul

•Programa Plurianual Integrado de P,D&I em Cana-de-açúcar

•Desenvolvimento de Ferramentas Biotecnológicas para Aumento de Biomassa e Produção de Etanol 2G

•Prospecção de Variabilidade e Pré-melhoramento de Capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) Para

Produção de Biomassa Energética

•Qualificação do sorgo biomassa para energia utilizando a espectroscopia no infravermelho próximo

Ativos de PD&I:

-Banco de dados com informações de composição química e de estrutura da parede celular

-Metodologias analíticas

Equipe: Patrícia Abrão de Oliveira, Raquel Bombarda Campanha, Carolina Assunção Lucas da Silva, Janaína

Homero de Almeida, Maíra de Miranda Gomes, Tamara Kraehnerte Farjan, Bruno Leite Sampaio.

10

Principais projetos e ativos de PD&I

Linhas de Pesquisa: 1. Caracterização química de biomassa e seus derivados

Pesquisadora: Dra. Itânia P. Soares


ALGAVIN: Utilização de microalgas cultivadas em meio suplementado com vinhaça e gás

carbônico para produção de biocombustíveis e coprodutos (SEG).

•Determinação de proteínas, carboidratos, ácidos graxos e pigmentos

Ativos de PD&I:

Desenvolvimento de metodologias e banco de dados

Equipe: Itânia Soares, Simone Mendonça, Patrícia Abrão, Bruno Brasil, Raquel Bombarda, Gislaine Ghiselli, Valerya Teles, André Passamani

11

Principais projetos e ativos de PD&I Linhas de Pesquisa: 2. Qualidade de biocombustíveis e óleos



BIOBOM: Desenvolvimento e validação de métodos inovadores para a garantia da qualidade do biodiesel e de suas misturas ao diesel

•Estudo de aditivo multifuncionais.

•Monitoramento de biodiesel e mistura biodiesel/diesel ao longo da cadeia.

•Determinação de população microbiana em biodiesel e mistura biodiesel/diesel.

•Validação de metodologias de adulteração.

•Desenvolvimento de metodologia para determinação de contaminantes intrínsecos.

Ativos de PD&I:

Desenvolvimento de metodologias e banco de dados

Equipe: Embrapa (Itânia Soares, Patrícia Abrão, Patricia Kalil, José Antônio, Ian Fernandes, Nayara Neiva), INT, ANP, UFMG e UFRGS

12

Linhas de Pesquisa: 2. Qualidade de biocombustíveis e óleos



LIGNORENOV: Aproveitamento do Potencial de Ligninas para a Obtenção de Produtos Químicos Renováveis

•Prospecção de aditivos antioxidantes para biodiesel, a partir da lignina de aditivo multifuncionais.

Ativos de PD&I:

Produto (aditivo para biodiesel)

Equipe: Embrapa Agroenergia


13

Linha de Pesquisa: 3. Compostos Bioativos presentes em Coprodutos da Cadeia Produtiva de

Biocombustíveis

Pesquisadora: Dra. Simone Mendonça


FUNGIDETOX: Destoxificação de tortas/farelos da cadeia do biodiesel através de compostagem associada ao cultivo de cogumelos (Edital 40/2013 – CNPq)

Ativos de PD&I:

Método para determinação rápida de teor de óleo em pinhão-manso (NIRS)

Biodestoxificação (cogumelo) de torta de pinhão-manso

Controle EF-19 EF-35 EF-14 EF-12 EF-13 EF-17 EF-77 EF-58 EF-16 EF-87

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Tratamento biologico (espécies WRF)

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Linhas de Pesquisa: 4. Aproveitamento de coprodutos da cadeia produtiva de biodiesel

Pesquisadora: Dra. Simone Mendonça


DENDEPALM: Estratégias Genômicas e Agregação de Valor para a Cadeia Produtiva do Dendê (Finep – 2014/2017)


15

Linhas de Pesquisa: 5. Química Verde e Cromatografia Verde aplicadas à Agroenergia

Pesquisador: Dr. Clenilson Martins Rodrigues

Projeto de Pesquisa: GREENLAB - “Implantação de uma plataforma instrumental na Embrapa

Agroenergia para realização de análises voltadas à Química Verde e Cromatografia Verde” (SEG/EMBRAPA)

Ativos de PD&I: Disseminação de informações técnico-científicas; Formação de recursos humanos.

Equipe: Boniek Vaz, Fernando de Melo, João Ricardo de Almeida, José Antônio Ribeiro, Léia Fávaro, Luiz Eduardo Borges, Mônica Damaso, Patrícia Costa, Patrícia Abdelnur, Silvio Vaz.

Linhas de Pesquisa: 7. Metabolômica e Proteômica aplicadas na prospecção de químicos de

valor agregado e em biotecnologia / 9. Desenvolvimento e validação de metodologias voltadas à

Química Verde e à Cromatografia Verde (High Throughput analysis)


Projeto de Pesquisa: CHEMSEARCH - "Desenvolvimento de métodos analíticos para identificação e

monitoramento de compostos químicos de valor agregado produzidos a partir da bioconversão de glicerina”

(SEG/EMBRAPA)

Ativos de PD&I: Disseminação de informações técnico-científicas; Formação de recursos humanos.

Equipe: Amanda Ramos, Augusto Souto, Flávia Vieira, João Ricardo de Almeida, José Antônio Ribeiro, Mônica Damaso, Patrícia Costa, Patrícia Abdelnur, Paula Fernandes, Pedro Fontes, Vanda de Oliveira.


16

Linhas de Pesquisa: 6. Caracterização de marcadores químicos em biomassa e processos

biotecnológicos / 7. Metabolômica e Proteômica aplicadas na prospecção de químicos de valor

agregado e em biotecnologia / 9. Desenvolvimento e validação de metodologias voltadas à

Química Verde e à Cromatografia Verde


Projeto de Pesquisa: BIOGLIC - “Aproveitamento da glicerina para produção de químicos por rota

biotecnológica visando agregar valor à cadeia produtiva do biodiesel de dendê” (CNPq)

Ativos de PD&I: Novos métodos de caracterização química quali e quantitativa, Disseminação de informações técnico-científicas; Formação de recursos humanos.

Equipe: Augusto Souto, Flávia Vieira, João Ricardo de Almeida, José Antônio, Kaian Teles, Mônica Damaso, Patrícia Costa, Patrícia Abdelnur.

Projeto de Pesquisa: YEASTZYME - "Enzimas e leveduras para produção de etanol a partir da biomassa

da cana” (BNDES)

Ativos de PD&I: Novos métodos de caracterização química quali e quantitativa, Disseminação de informações técnico-científicas; Formação de recursos humanos.

Equipe: Flávia Vieira, João Ricardo de Almeida, Mônica Damaso, Patrícia Costa.


17

Linhas de Pesquisa: 8. Química de Produtos Naturais em Agroenergia


Projeto de Pesquisa: C5AGREGA - "Aproveitamento da D-xilose do Bagaço de Cana-de-açúcar para

Obtenção de Compostos Químicos Renováveis de Alto Valor” (SEG/EMBRAPA) - PA3

•Processo de separação e eliminação de inibidores de fermentação

Ativos de PD&I: PI e/ou segredo industrial; Disseminação de informações técnico-científicas; Formação de recursos humanos.

Equipe: Raquel Campanha, Layanne Guirra, Gabriel Viégas, Gabriel Soares.

Linhas de Pesquisa: 8. Química de Produtos Naturais em Agroenergia

Projeto de Pesquisa: LIGNORENOV - "Aproveitamento do Potencial de Ligninas para a Obtenção de

Produtos Químicos Renováveis” (BNDES) - Meta 7

•Processo de separação e purificação de compostos fenólicos

Ativos de PD&I: PI e/ou segredo industrial; Disseminação de informações técnico-científicas; Formação de recursos humanos.

Equipe: Raquel Campanha, Rodrigo Melo.


18

Linhas de Pesquisa: 8. Química de Produtos Naturais em Agroenergia / 7. Metabolômica e

Proteômica aplicadas na prospecção de químicos de valor agregado e em biotecnologia


Projeto de Pesquisa: DENDEPALM - "Estratégicas Genômicas e de Aproveitamento de Coprodutos e

Resíduos da Cadeia Produtiva do Dendê” - Meta 26 - Estudo metabolômico relacionado ao AF.

Ativos de PD&I: Novos métodos de caracterização química quali e quantitativa, Disseminação de informações técnico-científicas; Formação de recursos humanos; Base de dados

Equipe: Augusto Souto, Felipe Bandeira, José Antônio, Patrícia Costa, Patrícia Abdelnur.



Química Verde e à Cromatografia Verde


Outros Projetos de Pesquisa: ETANOL2G; YEASTOMICS, GENMETABAC, METAMS, JATROPHAMS

Ativos de PD&I: Novos métodos de caracterização química quali e quantitativa; Disseminação de

informações técnico-científicas; Formação de recursos humanos.


19

Linhas de Pesquisa: 1. Caracterização de Biomassa e seus derivados/ 9. Desenvolvimento e

validação de metodologias voltadas à Química Verde e à Cromatografia Verde

Pesquisadora: Dra. Patrícia Verardi Abdelnur


ETANOL 2G: Rotas tecnológicas para a produção sustentável de etanol de celulose. SEG: 02.11.07.002.00.00.

Ativos de PD&I: Método high throughput para idenficação de açúcares e inibidores (PSI-MS).

Banco de dados de compostos presentes em bagaço de cana-de-açúcar e capim elefante e produtos do

processo.

Equipe: Raquel Campanha, Patrícia V. Abdelnur, Clenison M. Rodrigues, Thays C. Carvalho (UFG),

Wendell Oltro (UFG), Boniek G. Vaz (UFG).


20

Linhas de Pesquisa: 1. Caracterização de Biomassa e seus derivados



FLORESTAS: Avanços tecnológicos na produção de bio-óleo, gás de síntese, hidrogênio e etanol a partir de

biomassa florestal. SEG 01.11.07.001.03.00.

Caracterização dos produtos líquidos e dos produtos sólidos dos processos de pirólise (bio-óleo e resíduo

sólido carbonoso) e de gaseificação (cinzas).

LIGNORENOV: Aproveitamento do Potencial da Lignina para obtenção de produtos químicos renováveis.

BNDES.

• Meta 05. Caracterizar a lignina e produtos de reação.

Ativos de PD&I:

Método para caracterização de bio-óleo.

Banco de dados de compostos presentes em bio-óleos.

Métodos para caracterização do licor negor e seus derivados.

Equipe: Patrícia P. K. G. Costa, Diogo Nakai, Anna Leticia T. Pighinelli, Raquel Campanha,

Clenilson M. Rodrigues, Patrícia V. Abdelnur.


21

Linhas de Pesquisa: 2. Qualidade de Biocombustíveis e Óleos/ 7. Metabolômica e Proteômica

aplicadas na prospecção de químicos de valor agregado e em biotecnologia



DENDEPALM: Estratégias Genômicas e Agregação de Valor para a Cadeia Produtiva do Dendê (FINEP –

2014/2017)

META 26. Caracterizar genotípica e fenotípicamente a qualidade do óleo de Elaeis spp.

Equipe: Cibele Favoreto, Jessica Macedo, Brenda Araujo, Leticia Jungmann, Dasciana R. Gambetta, Felix Siqueira, Simone Mendonça, Eduardo F. Formighieiri, Patrícia V. Abdelnur, Manoel T. Souza Júnior, Marcos Ene (CPATU), Raimundo Cunha (CPAA), Wanderlei Lima (CPAA).


22

Linhas de Pesquisa: 6. Caracterização de marcadores químicos em biomassas e processos

biotecnológicos / 7. Metabolômica e Proteômica aplicadas na prospecção de químicos de valor

agregado e em biotecnologia


Projeto de Pesquisa: DENDEPALM: Estratégias Genômicas e Agregação de Valor para a Cadeia Produtiva

do Dendê (Finep – 2014/2017)

Avaliar os compostos químicos de Elaeis guineensis.

Ativos de PD&I:

Método para identificação de metabólitos da folha de dendê.

Banco de dados de metabólitos de folha de dendê.

Equipe: Luiz H. G. Vargas, Maria Esther R. Silva, Jorge Candido, Felipe Bandeira, Augusto Souto, José A. A. Ribeiro, Clenilson M. Rodrigues, Anselmo E. Oliveira (UFG), Manoel T. Souza Junior, Patrícia V. Abdelnur, MARBORGES.


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Linhas de Pesquisa: 6. Caracterização de marcadores químicos em biomassas e processos

biotecnológicos / 9. Desenvolvimento e validação de metodologias voltadas à Química Verde e à

Cromatografia Verde (High Throughput analysis)/ 7. Metabolômica e Proteômica aplicadas na

prospecção de químicos de valor agregado e em biotecnologia/



JATROPHAMS: Técnicas avançadas de espectrometria de massas para análise de compostos tóxicos em tortas, folhas e óleo de Pinhão-Manso (Jatropha curcas) - CNPQ (Edital 014/2013).

Ativos de PD&I:

Método High Throughput para identificação de cultivares tóxicas de Jatropha curcas (Leaf Spray-MS).

Equipe: Igor Pereira (UFG), Boniek G. Vaz (UFG), Bruno Laviola , Clenilson M. Rodrigues,

Patrícia V. Abdelnur.


24


valor agregado e em biotecnologia



YEASTOMICS: Genômica funcional, transcriptômica e metabolômica, de leveduras fermentadoras de xilose para aumento da eficiência na produção de etanol de segunda geração. SEG: 02.12.01.006.00.00

METAMS: Desenvolvimento de plataforma analítica baseada em metabolômica para identificação de alvos na via de fermentação de xilose em leveduras. FAPDF 03/2015

Ativos de PD&I:

Método analítico para identificação de metabólitos de leveduras fermentadoras de xilose.

Banco de dados de metabólitos de leveduras fermentadoras de xilose.

Equipe: Patrícia V. Abdelnur, Clenilson M. Rodrigues, João Ricardo Almeida, Eduardo Formighieri, José A. A. Ribeiro, Patrícia P.

K. G. Costa, Christiane G. Campos, Katiuscia P. Araujo, Henrique Veras, Nadia S. Parachin (UNB), Felipe Silva (CNPTIA), Paula Falcão (CNPTIA), Adhemar Zerlotini Neto (CNPTIA), Francisco Lobo (CNPTIA), Guilherme Oliveira (FIOCRUZ), Flavio Araujo (FIOCRUZ), Gabriel Fernandes (FIOCRUZ).


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Química Verde e à Cromatografia Verde (High Throughput analysis)



BIOGLIC: Aproveitamento da glicerina coproduto da produção de biodiesel para obtenção de químicos visando agregar valor à cadeia produtiva do dendê. CNPQ: 40/2013

CHEMSEARCH: Desenvolvimento de métodos analíticos para identificação e monitoramento de compostos químicos de valor agregado produzidos a partir da bioconversão de glicerina. SEG: 03.14.04.004.00.00

GENMETABAC: Uma abordagem Ômica para definir o papel do liquido do apoplasto na interação das estirpes do inoculante e a planta de cana-de-açúcar (SEG: 02.13.08.006.00.00)

Ativos de PD&I:

Método High Throughput para bioprospecção de novos compostos produzidos por

microrganismos bioconversores de glicerina

Identificação de composto de valor agregado

Método para identificação de metabólitos presentes em apoplasto da cana-de-açúcar.

Banco de Dados de metabólitos presentes em apoplasto da cana-de-açúcar.

Equipe: Lucas L. Araujo, Katiuscia P. Araujo, Augusto Souoto, José A. A. Ribeiro, Patrícia P. K. G. Costa, João Ricardo M. Almeida, Monica T. Damaso, Eduardo Formighieri, Clenilson M. Rodrigues, Patrícia V. Abdelnur, Embrapa Agrobiologia.


D1_0,2_ESI(+)_1 #153 RT: 0.32 AV: 1 NL: 7.53E3T: ITMS + p ESI Full ms [50.00-600.00]

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valor agregado e em biotecnologia



UPZYME: Novas expansinas e monoxigenases de polissacarídeos líticas e sua validação como aditivo no

processo de sacarificação de biomassa. SEG: 02.12.11.003.00.00.

YEASTZYME: "Enzimas e leveduras para produção de etanol a partir da biomassa da cana” (BNDES)

Ativos de PD&I:

Método para prospecção das enzimas mais promissoras

Equipe: Jéssica Souza, Thais Demarchi, Dasciana Rodrigues, Leia Favaro, Patrícia V. Abdelnur.


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Parceiros e clientes

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Agradecimentos

Equipe

Agências de Fomento

29

Obrigado [email protected]

Documents

PD&I em Química de Biomassa e Biocombustíveis