Produção de biopolímeros de poli-hidroxialcanoatos em escala piloto usando culturas puras: status atual e oportunidades futuras

O desenvolvimento e a comercialização de biopolímeros de poli-hidroxialcanoatos (PHAs) de origem biológica e biodegradáveis podem ser cruciais para a transição em direção a uma economia circular sustentável. No entanto, apesar das potenciais aplicações tradicionais e novas nas indústrias de embalagens, têxteis, agricultura, automotiva, eletrônicos e biomédica, a comercialização dos PHAs é limitada pela sua competitividade no mercado atual. Esta revisão fornece a primeira avaliação crítica da literatura atual sobre PHA em escala piloto com culturas puras, que pode ser crucial para traduzir desenvolvimentos promissores em escala laboratorial para a produção comercial de PHA em escala industrial. Também complementará revisões sobre culturas microbianas mistas que atualmente dominam a literatura de PHA em escala piloto. Fermentações com culturas puras podem proporcionar vantagens, como facilidade na caracterização do comportamento dos produtores microbianos, maiores produtividades de PHA e melhor alinhamento com as abordagens existentes de comercialização de PHA e biotecnologia industrial. Aspectos-chave, incluindo organismos produtores, volumes e esquemas de fermentação, esquemas de controle, otimização e propriedades dos polímeros produzidos, são discutidos em profundidade, para elucidar tendências importantes, conquistas e lacunas de conhecimento. Além disso, maneiras específicas para futuros estudos em escala piloto ajudarem a abordar os desafios atuais da comercialização de PHA também são identificadas. As percepções e recomendações fornecidas serão extremamente benéficas para o futuro desenvolvimento da produção de PHA, tanto em escala piloto quanto comercial, sendo também benéficas para a produção de outros polímeros microbianos e biotecnologia industrial como um todo.