Valorização da lignina através da produção microbiana de poli -hidroxialkanoatos: tendências, desafios e oportunidades recentes

Os poli-hidroxialkanoatos (PHA) são biopolímeros produzidos por bactérias sob condições ricos em nitrogênio e ricos em carbono e foram explorados como um substituto potencial para os plásticos à base de petróleo. Apesar de suas aplicações versáteis e propriedades não tóxicas e ecológicas, as PHAs atualmente possuem uma participação de mercado relativamente baixa devido aos seus altos custos de processamento de produção e a jusante. No entanto, a lignina, uma fonte aromática renovável e subproduto das biorrefinarias de lignocelulose, é considerada um substrato barato para a produção microbiana de PHA. Pesquisas na última década demonstraram que os micróbios com vias metabólicas aromáticas diversas podem degradar a lignina e transformar efetivamente os compostos aromáticos derivados da lignina em PHA, biofunizando-os em seu metabolismo central de carbono. Avanços recentes na extração de lignina, despolimerização da lignina, engenharia genética, metabólica e de proteínas, abordagens multiomics, inteligência synthetic e desenvolvimento de métodos de fermentação e eficientes a jusante abriram o caminho para a produção sustentável de PHA a partir da lignina. À luz desses desenvolvimentos, esta revisão examina de forma abrangente as vias metabólicas envolvidas na utilização de compostos aromáticos derivados da lignina e desenvolvimentos recentes na melhoria da produção microbiana de PHA. Também discutimos os desafios e oportunidades para melhorar vários aspectos da bioconversão da lignina no PHA, desde as perspectivas dos processos de lignina e bacteriana.