Nome do Projeto
DESENVOLVIMENTO DE BIODEFENSIVO: Estabelecimento das condições fermentativas de bactérias biocontroladoras, escalonamento, formulação em biopolímero e validação da eficiência agronômica
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/10/2025 - 30/09/2027
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Multidisciplinar
Resumo
Este projeto é uma proposta para transformar conhecimento gerado na UFPel (bioprospeção, seleção e caracterização de bactérias com diversas aptidões para vários usos agrícolas), em um bioproduto a ser transferido para a indústria em um modelo de negócio B2B. Esta proposta nasceu com o propósito de atender aos anseios da sociedade que busca cada vez mais se alimentar de forma saudável e com produtos advindos de sistemas ambientalmente amigáveis. O “timing” para explorar este nicho é perfeito uma vez que o mercado global de bioprodutos vem em franco crescimento. Por outro lado, existe uma carência de diversidade de bioprodutos motivada pelo longo tempo para o desenvolvimento destes (em média 10 anos). Parte deste tempo é consumido pela prospecção, seleção e caracterização dos microrganismos usados como princípio ativo, bem como pela determinação de condições de “scale up” e formulação do bioproduto. Assim, para se reduzir o tempo de desenvolvimento as indústrias buscam adquirir produtos em fase avançada de desenvolvimento. Portanto esta proposta busca oferecer às indústrias o atalho que tanto necessitam para aproveitar ao máximo o “timing” favorável do mercado.
Objetivo Geral
Desenvolver e formular biodefensivo estabilizado em polímero e produzido com bactérias biocontroladoras selecionadas; escalonar a fermentação e validar eficiência agronômica.
Justificativa
A sociedade pressiona para a produção de alimentos saudáveis em sistemas de cultivos mais naturais, com o menor impacto ambiental possível. Assim sendo, este projeto busca o desenvolvimento de um biodefensivo formulado, estável e eficiente de bactéria biocontroladora fermentada em meio de baixo custo.
Metodologia
1. Desenvolvimento de meios: serão otimizadas as fontes de carbono e nitrogênio alternativas e comparadas às quimicamente definidas. Esta etapa será realizada em incubadora tipo shaker, em escala de 100 mL;
2. Estabelecimento de condições de fermentação (biorreator 5 L): serão testados os parâmetros de fermentação (pH, aeração e agitação), por meio de delineamento do tipo fatorial completo 23. Serão avaliadas as curvas de crescimento celular e a eficiência da transformação da fonte de carbono em célula;
3. Formulação de microrganismos: Os microrganismos serão formulados em xantana pruni e respectivo produto intermediário. As formulações serão avaliadas quanto a estabilidade física, vida de prateleira, assim como quanto à atividade dos microrganismos;
4. Avaliação da eficiência agronômica: será avaliada a capacidade de biocontrole do mofo branco em folhas destacadas de feijão e soja.
2. Estabelecimento de condições de fermentação (biorreator 5 L): serão testados os parâmetros de fermentação (pH, aeração e agitação), por meio de delineamento do tipo fatorial completo 23. Serão avaliadas as curvas de crescimento celular e a eficiência da transformação da fonte de carbono em célula;
3. Formulação de microrganismos: Os microrganismos serão formulados em xantana pruni e respectivo produto intermediário. As formulações serão avaliadas quanto a estabilidade física, vida de prateleira, assim como quanto à atividade dos microrganismos;
4. Avaliação da eficiência agronômica: será avaliada a capacidade de biocontrole do mofo branco em folhas destacadas de feijão e soja.
Indicadores, Metas e Resultados
Indicadores de progresso
• Número de meios desenvolvidos;
• Crescimento populacional bacteriano na temperatura determinada como ideal em escala de bancada (Shaker);
• Crescimento populacional bacteriano nos parâmetros de fermentação estabelecidos (Biorreator) – concentrado celular;
• Número de formulações desenvolvidas;
• Número de formulações com estabilidade física e bacteriana;
• Número de formulações selecionadas;
• Número de formulações com vida de prateleira determinada;
• Número de formulações avaliadas quanto à eficiência agronômica;
• Número de ensaios para avaliação da eficiência agronômica.
Metas
• Desenvolver pelo menos um meio de cultivo bacteriano de baixo custo ao final de até 8 meses;
• Estabelecer temperatura ideal de cultivo no meio desenvolvido, em escala de bancada ao final de até 10 meses;
• Estabelecer os parâmetros (pH, aeração e agitação) de fermentação (Biorreator) até o décimo segundo mês;
• Desenvolver ao menos 8 formulações do bioproduto ao final de 14 meses;
• Determinar a estabilidade física e densidade populacional bacteriana de ao menos quatro formulações até o décimo oitavo mês;
• Selecionar formulações com as características mínimas para atender as necessidades do mercado até o décimo nono mês;
• Avaliar a eficiência agronômica da(s) formulação(ões) selecionada(s) até o vigésimo quarto mês;
• Acompanhar por ao menos 6 meses da estabilidade física e microbiana de ao menos uma formulação, selecionada em função dos resultados de estabilidade física e microbiana e eficiência agronômica para determinação da vida de prateleira até o vigésimo quarto mês.
Resultado
Obtenção de uma formulação estável de bactéria biocontroladora fermentada em meio de baixo custo
• Número de meios desenvolvidos;
• Crescimento populacional bacteriano na temperatura determinada como ideal em escala de bancada (Shaker);
• Crescimento populacional bacteriano nos parâmetros de fermentação estabelecidos (Biorreator) – concentrado celular;
• Número de formulações desenvolvidas;
• Número de formulações com estabilidade física e bacteriana;
• Número de formulações selecionadas;
• Número de formulações com vida de prateleira determinada;
• Número de formulações avaliadas quanto à eficiência agronômica;
• Número de ensaios para avaliação da eficiência agronômica.
Metas
• Desenvolver pelo menos um meio de cultivo bacteriano de baixo custo ao final de até 8 meses;
• Estabelecer temperatura ideal de cultivo no meio desenvolvido, em escala de bancada ao final de até 10 meses;
• Estabelecer os parâmetros (pH, aeração e agitação) de fermentação (Biorreator) até o décimo segundo mês;
• Desenvolver ao menos 8 formulações do bioproduto ao final de 14 meses;
• Determinar a estabilidade física e densidade populacional bacteriana de ao menos quatro formulações até o décimo oitavo mês;
• Selecionar formulações com as características mínimas para atender as necessidades do mercado até o décimo nono mês;
• Avaliar a eficiência agronômica da(s) formulação(ões) selecionada(s) até o vigésimo quarto mês;
• Acompanhar por ao menos 6 meses da estabilidade física e microbiana de ao menos uma formulação, selecionada em função dos resultados de estabilidade física e microbiana e eficiência agronômica para determinação da vida de prateleira até o vigésimo quarto mês.
Resultado
Obtenção de uma formulação estável de bactéria biocontroladora fermentada em meio de baixo custo
Equipe do Projeto
| Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
|---|---|---|---|
| ANGELITA DA SILVEIRA MOREIRA | 1 | ||
| FABIO PEREIRA LEIVAS LEITE | 1 | ||
| HELENA FERNANDES SCAGLIONI | |||
| ISABEL SANTOS PEDONE | |||
| KARINE LASTE MACAGNAN | |||
| MARIANE IGANSI ALVES |