Microbial consortia for biowaste management: life cycle analysis of novel strategies of bioconversion (MICROWASTE)

• Processo: 13/50353-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2014
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Acordo de Cooperação: Organização Holandesa para a Pesquisa Científica (NWO)
• Pesquisador responsável: Fernando Dini Andreote
• Beneficiário: Fernando Dini Andreote
• Pesquisador Responsável no exterior: Joana Falcão Salles
• Instituição Parceira no exterior: University of Groningen , Holanda
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Piracicaba
• Assunto(s): Biotecnologia Resíduos agrícolas Biodegradação Lignocelulose Consórcios microbianos Microbiologia do solo Metagenoma Bioenergia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biodegration | Biotechnology | Biowaste | Metagenomics | Microbial Communities | Soil Resilience

Resumo

Resíduos biológicos agrícolas e outras fontes podem ser vistos tanto como um empecilho na cadeia produtiva ou como uma grande oportunidade para aplicações biotecnológicas. Neste contexto, o projeto MICROWASTE pretende estudar consórcios microbianos envolvidos na degradação do material lignocelulósico presente nos resíduos biológicos agrícolas (restos da cultura de cana-de-açúcar [BRA] e milho [HOL]). Os grupos de pesquisa envolvidos nesta proposta possuem um longo histórico de colaboração e são pioneiros na aplicação de técnicas independentes de cultivo para estudar a microbiota do solo em termos de filogenia e função. São pioneiros também no estudo da interação entre bactérias e fungos em solos e no processamento de resíduos biológicos. A presente proposta conecta as atividades dos parceiros holandeses, que estudam consórcios microbianos biodegradadores e interações entre seus micro-organismos, bem como em indicadores de qualidade do ecossistema, enquanto que os parceiros brasileiros tem larga experiência no estudo de comunidades microbianas do solo em ambientes agrícolas e naturais. Juntos iremos elucidar as interações entre os micro-organismos integrantes dos consórcios bem como as enzimas (e.g. celulases, lacases, etc.) ativas no processo. Para isso, usaremos a abordagem metagenômica em combinação com análises de network para selecionar espécies interativas e genes chave no processo de biodegradação. Esta abordagem também será usada para prever a degradabilidade de substratos no solo, com ou sem a introdução do consórcio microbiano, assim como o efeito da inoculação do consórcio em processos relacionados a qualidade do ecossistema. Os resultados finais do projeto serão: (1) disponibilização de um consórcio microbiano estável e robusto com potencial de ser aplicado na produção de monômeros em reatores ou no campo, (2) avaliação dos ganhos ecológicos do processamento dos resíduos em comparação com práticas tradicionais de queima ou despejo de restos vegetais, e (3) predizer os efeitos da incorporação dos resíduos agrícolas nos processos biogeoquímicos do solo. (AU)

Publicações científicas

(9)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

RIGOTTO, A.; COTTA, S. R.; DIAS, A. C. F.; CARVALHO, J. L. N.; ANDREOTE, F. D.. Shifting abundances of communities associated with nitrogen cycling in soils promoted by sugarcane harvest systems. Letters in Applied Microbiology, JUL 2020. (18/24049-2, 13/50353-7)

LOPES, LUCAS DANTAS; PEREIRA E SILVA, MICHELE DE C.; WEISBERG, ALEXANDRA J.; DAVIS, EDWARD W.; YAN, QING; VARIZE, CAMILA DE S.; WU, CHIH-FENG; CHANG, JEFF H.; LOPER, JOYCE E.; ANDREOTE, FERNANDO D.. Genome variations between rhizosphere and bulk soil ecotypes of a Pseudomonas koreensis population. ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, v. 20, n. 12, SI, p. 4401-4414, DEC 2018. (13/50353-7)

DA COSTA, DIOGO P.; DIAS, ARMANDO C. F.; COTTA, SIMONE R.; VILELA, DANIELLA; DE ANDRADE, PEDRO A. M.; PELLIZARI, VIVIAN H.; ANDREOTE, FERNANDO DINI. Changes of bacterial communities in the rhizosphere of sugarcane under elevated concentration of atmospheric CO2. Global Change Biology Bioenergy, v. 10, n. 2, p. 137-145, FEB 2018. (11/04857-8, 13/50353-7, 12/14534-4, 11/07343-5)

LOPES, LUCAS DANTAS; DAVIS, II, EDWARD W.; PEREIRA E SILVA, MICHELE DE C.; WEISBERG, ALEXANDRA J.; BRESCIANI, LUANA; CHANG, JEFF H.; LOPER, JOYCE E.; ANDREOTE, FERNANDO D.. Tropical soils are a reservoir for fluorescent Pseudomonas spp. biodiversity. ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, v. 20, n. 1, p. 62-74, JAN 2018. (13/50353-7)

ANDREOTE, FERNANDO DINI; PEREIRA E SILVA, MICHELE DE CASSIA. Microbial communities associated with plants: learning from nature to apply it in agriculture. Current Opinion in Microbiology, v. 37, p. 29-34, JUN 2017. (14/50320-4, 13/50353-7, 13/50228-8)

LOPES, LUCAS D.; PEREIRA E SILVA, MICHELE DE CASSIA; ANDREOTE, FERNANDO D.. Bacterial Abilities and Adaptation Toward the Rhizosphere Colonization. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 7, AUG 25 2016. (13/50353-7)

LOPES, LUCAS DANTAS; WEISBERG, ALEXANDRA J.; DAVIS, II, EDWARD W.; VARIZE, CAMILA DE S.; PEREIRA E SILVA, MICHELE DE C.; CHANG, JEFF H.; LOPER, JOYCE E.; ANDREOTE, FERNANDO D.. Genomic and metabolic differences between Pseudomonas putida populations inhabiting sugarcane rhizosphere or bulk soil. PLoS One, v. 14, n. 10, OCT 3 2019. (13/50353-7)

LOPES, LUCAS DANTAS; PEREIRA E SILVA, MICHELE DE C.; WEISBERG, ALEXANDRA J.; DAVIS, EDWARD W.; YAN, QING; VARIZE, CAMILA DE S.; WU, CHIH-FENG; CHANG, JEFF H.; LOPER, JOYCE E.; ANDREOTE, FERNANDO D.. Genome variations between rhizosphere and bulk soil ecotypes of a Pseudomonas koreensis population. ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, v. 20, n. 12, p. 14-pg., 2018-12-01. (13/50353-7)

RIGOTTO, A.; COTTA, S. R.; DIAS, A. C. F.; CARVALHO, J. L. N.; ANDREOTE, F. D.. Shifting abundances of communities associated with nitrogen cycling in soils promoted by sugarcane harvest systems. Letters in Applied Microbiology, v. 71, n. 5, p. 7-pg., 2020-07-29. (18/24049-2, 13/50353-7)