Duarte Toubarro
Valorização de desperdícios agrícolas e de industrias agroalimentares -‐ Da inves*gação fundamental à aplicação
UNIVERSIDADE DOS AÇORES
Grupo Biotecnologia Microbiana
FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira
Desafio? Da inves*gação fundamental à aplicação
Criar novos produtos a par*r de materiais atualmente desperdiçados na indústria agroalimentar
Biologia Bioquímica Biologia molecular Genómica Proteómica
InvesFgação básica
InvesFgação aplicada
Produtos e processos
INTERAÇÃO / COLABORAÇÃO / PARTICIPAÇÃO DA INDÚSTRIA
FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira 9 e 10 de julho 2015
Valorização dos recursos genéFcos dos Açores
Da invesFgação fundamental à aplicação
• Pesquisa de moléculas bioacFvas
Sampling
Microorganisms(enrichment)
Establishment of bacterial collection
Bioactive Screening
FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira 9 e 10 de julho 2015
Valorização dos recursos genéFcos dos Açores
Da invesFgação fundamental à aplicação
• Banco isolados microbianos
250 Isolados
1130 Isolados
400 Isolados
125 Isolados
FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira 9 e 10 de julho 2015
Mar profundo (1200 mts)
74 Isolados
Fontes hidrotermais marinhas
32 Isolados
Fontes hidrotermais terrestres
65 Isolados
Valorização dos recursos genéFcos dos Açores
Da invesFgação fundamental à aplicação
• Banco isolados microbianos
FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira 9 e 10 de julho 2015
Valorização dos recursos genéFcos dos Açores
Da invesFgação fundamental à aplicação
• Moléculas bioacFvas idenFficadas
Lipase (19)
Xylanase (15) Amylase (11)
Protease (53)
Cellulase (8)
Phytase (6)
FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira 9 e 10 de julho 2015
Starch/fuel TexFle
Food
100ºC
5ºC
Detergent Feed
Dairy Personal care
1 12 pH
Potencial Biotecnológico
Valorização dos recursos genéFcos dos Açores
Da invesFgação fundamental à aplicação
• Moléculas bioacFvas idenFficadas
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Palha 60 °C
Digestão produtos celulósicos
Da invesFgação fundamental à aplicação FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira 9 e 10 de julho 2015
Da invesFgação fundamental à aplicação
53.60% 18.51%
9.12%
4.30%
3.14%
2.03% 1.72% 1.66%
1.47%
1.32% 1.31%
Thermobacillus
Bacillales
Brevibacillus
Clostridiales
Firmicutes
Hyphomicrobium
Bacillaceae
Clostridia
Geobacillus
Bacillus
Consorcio microbiano termófilo
Digestão produtos celulósicos
FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira 9 e 10 de julho 2015
Desenvolvimento de um acelerador de compostagem
Da invesFgação fundamental à aplicação
Primeira fase (WP1) – 6 meses
Seleção dos consórcios mais eficazes á escala laboratorial Indicadores de realização -‐ Iden*ficação do consórcio mais eficaz.
418.23
657.50
821.25
1,217.25
589.75 736.75
584.75 737.75
1 2 3 4 Cond
uFvida
de (µ
S/cm
)
Semanas AZOTDp Controlo
21%
15%
AZOTDP CONTROLO
Redu
ção da
massa
volúmica
9 e 10 de julho 2015 FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira
Da invesFgação fundamental à aplicação
7 semanas 12 semanas
AZOTDP
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Desenvolvimento de um acelerador de compostagem
9 e 10 de julho 2015
Desenvolvimento de um acelerador de compostagem
Da invesFgação fundamental à aplicação
Quarta fase (WP4) – 12 meses
CerFficação do acelerador biológico de compostagem
Primeira fase (WP1) – 6 meses
Seleção dos consórcios mais eficazes á escala laboratorial Indicadores de realização -‐ Iden*ficação do consórcio mais eficaz.
Segunda fase (WP2) – 18 meses
Testes piloto com acelerador biológico selecionado Indicador de realização – Descri*vo com as condições padronizadas para u*lização do “acelerador biológico” de compostagem.
Terceira fase (WP3) – 18 meses
Avaliação da qualidade do composto produzido Indicadores de realização-‐ obtenção dos dados necessários á cer*ficação do composto final
ü
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Papel 60 °C Palha 60 °C
Contacto com grupo Portucel Soporcel
Da invesFgação fundamental à aplicação Biorefinarias
FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira 9 e 10 de julho 2015
Da invesFgação fundamental à aplicação
Penas 60 °C
Digestão de penas
FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira 9 e 10 de julho 2015
Da invesFgação fundamental à aplicação
Diversidade Análise por perfis de restrição (ARDRA)
à Diversidade genéFca à Enzimas diferentes?
12 isolados
IdenFficação de diferentes isolados bacterianos com aFvidade queraFnolíFca
FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira 9 e 10 de julho 2015
Digestão de penas
Da invesFgação fundamental à aplicação FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira 9 e 10 de julho 2015
Hidrolisado de penas como fonte de proteína para aquacultura
Da invesFgação fundamental à aplicação
Valente et al, 2015 (ICBAS)
É possível subsFtuir 80% de farinha de peixe por hidrolisado de penas !!
Valente et al, 2015 (ICBAS)
FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira 9 e 10 de julho 2015
Da invesFgação fundamental à aplicação CosméFca -‐ reparação capilar
FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira 9 e 10 de julho 2015
Da invesFgação fundamental à aplicação
• o aproveitamento de subprodutos depende de uma solução integrada de valorização;
Valorização dos subprodutos do setor agroalimentar
• originar novos produtos de valor acrescentado para diversas áreas;
• contribui para o aumento dos ganhos económicos do setor agrícola;
• forte impacto ambiental pela diminuição de desperdícios.
FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira 9 e 10 de julho 2015
Desafio? FÓRUM AGRO-‐ALIMENTAR, Universidade Da Madeira 9 e 10 de julho 2015
Equipa
Nelson Simões Team lider
Carla Cabral Prof. auxiliar
Luisa Oliveira Inves*gadora
uxiliar
Doutorando
Estudante eurodiseia
Estudante eurodiseia
Mário Teixeira
Tea Šćulac 'Ruggero Bellini
Sara Pavão
Duarte Toubarro
Post. Doc
Obrigado Ana Real Estudantes licenciatura