Felipe Brandão de Paiva Carvalho

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Produções bibliográficas

• FAVARO, SIMONE PALMA ; SMIDT, MARIO AMILCAR ; MIRANDA, CESAR HERACLIDES BEHLING ; LEAL, WESLEY GABRIEL DE OLIVEIRA ; CARVALHO, FELIPE BRANDÃO DE PAIVA ; RIVALDI, JUAN DANIEL . Aqueous extraction to high yield and quality of macauba (Acrocomia aculeata) pulp oil. Applied Food Research , v. 2, p. 100060, 2022.

• BRITO NETA, M. S. ; CARVALHO, F. B. P. ; VALADARES, L. F. . Efeito da temperatura no processo de purificação de celulose. In: II Encontro de Pesquisa e Inovação da Embrapa Agroenergia, 2015, Brasília-DF. Anais do II Encontro de Pesquisa e Inovação da Embrapa Agroenergia, 2015.

• SILVA, M. P. ; CARVALHO, F. B. P. ; MENDES, T. D. ; PACHECO, T. F. ; GAMBETTA, R. . Avaliação da autohidrólise como pré-tratamento para a produção de etanol a partir de bagaço de cana-de-açúcar. In: I Encontro de Pesquisa e Inovação da Embrapa Agroenergia, 2015, Brasília-DF. Anais do I Encontro de Pesquisa e Inovação da Embrapa Agroenergia, 2015.

• COSTA, L. V. ; CARVALHO, F. B. P. ; CAMELINI, C. M. ; MENDES, T. D. ; PACHECO, T. F. ; CARVALHO, M. A. ; DAMASO, M. C. T. ; SIQUEIRA, F. G. . Uso de aditivos na otimização da hidrólise enzimática de capim elefante pré-tratado por autohidrólise. In: II Encontro de Pesquisa e Inovação da Embrapa Agroenergia, 2015, Brasília-DF. Anais do II Encontro de Pesquisa e Inovação da Embrapa Agroenergia, 2015.

• RODRIGUES, D. S. ; CARVALHO, F. B. P. ; NAKAI, D. K. . Tecnologias de produção de bioquerosene de aviação por rota bioquímica. In: Simpósio Nacional de Biocombustíveis de Aviação, 2013, Brasília-DF. Anais do Simpósio Nacional de Biocombustíveis de Aviação: Estado da Arte, Desafios Atuais e Visão de Futuro. Brasília-DF: Embrapa, 2013. p. 239-242.

• MENDES, T. D. ; PACHECO, T. F. ; CARVALHO, F. B. P. ; NAKAI, D. K. ; RODRIGUES, D. S. ; MACHADO, C. M. M. ; CARVALHO, M. A. . AVALIAÇÃO DE DIFERENTES PRÉ-TRATAMENTOS PARA DESCONSTRUÇÃO DA BIOMASSA LIGNOCELULÓSICA. In: COBEQ 2012 - XIX CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA QUÍMICA, 2012, BÚZIOS - RJ. ANAIS DO XIX CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA QUÍMICA, 2012.

• MENDES, T. D. ; PACHECO, T. F. ; CARVALHO, F. B. P. ; RODRIGUES, D. S. ; MACHADO, C. M. M. ; CARVALHO, M. A. . AVALIAÇÃO DA HIDRÓLISE ENZIMÁTICA DE Brachiaria brizantha UTILIZANDO COMPLEXO ENZIMÁTICO COMERCIAL. In: COBEQ 2012 - XIX CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA QUÍMICA, 2012, BÚZIOS - RJ. ANAIS DO XIX CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA QUÍMICA, 2012.

• PACHECO, T. F. ; MENDES, T. D. ; CARVALHO, F. B. P. ; RODRIGUES, D. S. ; MACHADO, C. M. M. ; CARVALHO, M. A. . AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE BIOMASSAS NA PRODUÇÃO DE ETANOL LIGNOCELULÓSICO. In: COBEQ 2012 - XIX CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA QUÍMICA, 2012, BÚZIOS - RJ. ANAIS DO XIX CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA QUÍMICA, 2012.

• PACHECO, T. F. ; CARVALHO, F. B. P. ; POLETTO, C. M. ; BELEM, S. G. . Produção de Etanol Utilizando Mandioca Açucarada e Híbrida. In: XVIII Simpósio Nacional de Bioprocessos, 2011, Caxias do Sul - RS. Anais XVIII Simpósio Nacional de Bioprocessos, 2011.

• CARVALHO, F. B. P. ; PACHECO, T. F. ; RODRIGUES, D. S. ; BELEM, S. G. ; CARVALHO, M. A. ; MACHADO, C. M. M. . Produção de Etanol a partir da Forrageira Brachiaria brizantha cv. Marandu. In: XVIII Simpósio Nacional de Bioprocessos, 2011, Caxias do Sul - RS. Anais XVIII Simpósio Nacional de Bioprocessos, 2011.

• GOMES, A. P. G. ; GHISELLI, G. ; GARCIA, L. C. ; CAMPANHA, R. B. ; MENDES, T. D. ; CARVALHO, F. B. P. . O Sistema de Gestão de Laboratórios na Embrapa Agroenergia. In: XIX MET - Encontro Nacional sobre Metodologias e Gestão de Laboratórios da Embrapa, 2014, Fortaleza-CE. Anais do XIX MET - Encontro Nacional sobre Metodologias e Gestão de Laboratórios da Embrapa, 2014.

• CARVALHO, F. B. P. . Pré-tratamento de bagaço de cana-de-açúcar por autohidrólise, com ênfase na reutilização de água 2018 (Dissertação).

• PIGHINELLI, A. L. M. T. ; CARVALHO, F. B. P. ; GHISELLI, G. ; SANTOS, I. E. ; GARCIA, L. C. ; COSTA, P. P. K. G. ; SANTOS, R. F. ; MENDES, T. D. . A Importância do Gerenciamento de Resíduos nos Laboratórios de Pesquisa. Brasília-DF: Embrapa, 2012 (Série Documentos).

Projetos de pesquisa

• 2014 - 2020

  Novas expansinas e monoxigenases de polissacarídeos líticas e sua validação como aditivo no processo de sacarificação de biomassa, Descrição: O interesse na utilização de biomassa para a produção de etanol tem despertado a atenção da comunidade científica para os desafios técnicos que precisam ser vencidos. A sacarificação enzimática continua a ser um desafio para viabilizar a produção deste combustível, especialmente devido ao alto custo das enzimas para hidrólise dos polissacarídeos componentes da biomassa. Para a produção de etanol a partir de biomassa, é necessária uma etapa de pré-tratamento efetivo, seguido da adição de elevada carga de enzimas hidrolíticas para sobrepor fatores limitantes que dificultam a hidrólise da fração celulósica. Uma das barreiras encontradas pelas enzimas hidrolíticas é o acesso limitado às moléculas de celulose que permanecem na porção interior das microfibrilas. Tem sido proposto que o afrouxamento de microfibrilas de celulose pela ação de proteínas não-hidrolíticas, como as da família das expansinas, pode facilitar o acesso das enzimas à porção interior das fibras, aumentando a área superficial disponível para as enzimas hidrolíticas e tornando o processo de sacarificação mais eficiente. As expansinas foram descobertas em plantas e atuam no remodelamento da parede vegetal por meio do rompimento das ligações não covalentes entre as microfibrilas de celulose e os demais polímeros da matriz, levando ao afrouxamento e extensão celular. Proteínas semelhantes às expansinas têm sido encontradas em nematóides, moluscos, amebas, bactérias e fungos, no entanto, as relações filogenéticas entre estas proteínas não são claras. Em fungos, a descoberta da proteína swollenin de Trichoderma reesei e de seu efeito sinérgico com celulases tem levado à busca de aditivos para aumentar a eficiência de sacarificação. Apesar desses esforços, o número de expansinas microbianas caracterizadas é pequeno, suas características são pouco compreendidas e não é conhecido se elas são mais eficientes do que expansinas de plantas no processo de sacarificação. A busca por novas proteínas sinérgicas às celulases também levou a descoberta das monoxigenases de polissacarídeos líticas dependentes de cobre (LPMOs). Estas proteínas catalisam a oxidação direta da celulose e são produzidas por fungos, em especial, mas também por bactérias (proteínas CBM33). Estas proteínas não estão disponíveis comercialmente e seu estudo deve ser intensificado para explorar o potencial biotecnológico já identificado. Também há necessidade de validá-las na hidrólise de biomassa, de modo a viabilizar seu uso industrial. Neste aspecto, a busca por proteínas acessórias em microrganismos é uma estratégia promissora, pois eles apresentam grande variedade de estratégias de vida e disponibilidade de sequências genômicas, permitindo a aplicação de análises evolutivas e de mineração de genomas para identificação de genes com aplicação biotecnológica. Este projeto tem por objetivo caracterizar novas proteínas estimuladoras da ação de celulases e validar seu uso como aditivo no processo de sacarificação de biomassa de cana-de-açúcar e de sorgo. Abordagens de mineração de genomas e de bioprospecção serão utilizadas para identificação de expansinas e monoxigenases de fungos e de bactérias. Paralelamente, expansinas de cana-de-açúcar putativamente ativas em diferentes tecidos serão caracterizadas, constituindo um banco de proteínas recombinantes com grande potencial biotecnológico. Além da caracterização gênica, este projeto validará estas proteínas na sacarificação de biomassa de cana-de-açúcar e de sorgo. As proteínas serão validadas em biomassa pré-tratada por processo desenvolvido pelo Centro de Tecnologia Canavieira S.A., instituição parceira do projeto. Esta proposta é inovadora em vários aspectos, pois levará a descoberta de novas proteínas com características relevantes para a customização de coquetéis e diminuição das quantidades de celulases que devem ser adicionadas na hidrólise. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Felipe Brandão de Paiva Carvalho - Coordenador / Sílivia Belém Gonçalves - Integrante / Dasciana de Sousa Rodrigues - Integrante / Leia Cecília de Lima Fávaro - Integrante / Betânia Ferraz Quirino - Integrante., Financiador(es): Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Auxílio financeiro.

• 2012 - 2016

  Desenvolvimento de processo de produção de biodiesel por rota enzimática, Descrição: A crise energética e o aquecimento global são importantes questões que têm determinado a necessidade de desenvolvimento de energia a partir de fontes renováveis. Nesse sentido, muitos países estão promovendo ações para que as energias renováveis tenham participações significativas nas suas matrizes energéticas. No Brasil, foi lançado o Plano Nacional de Agroenergia, que foca em quatro plataformas voltadas para a produção de energia de biomassa, das quais o biodiesel é uma delas. Atualmente, praticamente todo o biodiesel é produzido por processo alcalino. Entretanto, a catálise alcalina possui diversos problemas: o consumo de energia é muito alto, a recuperação do glicerol é difícil, ocorrem reações de saponificação e o catalisador alcalino solúvel precisa ser removido do produto, gerando etapas de lavagem e neutralização, o que impacta significativamente o meio ambiente. Além disso, quando se utiliza óleos ácidos como o óleo de dendê, por exemplo, há a formação de sabões, o que leva a uma redução no rendimento da reação, além de dificultar o processo de purificação. Este projeto pretende utilizar lipases como catalisadores alternativos para a síntese de biodiesel. A transesterificação enzimática utilizando lipases tem potencial para superar os problemas da catálise alcalina: não ocorrem reações de saponificação durante a reação, as lipases esterificam os ácidos graxos livres, o glicerol pode ser facilmente recuperado sem tratamento complexo, o consumo de energia no processo é mais baixo, há uma drástica redução na quantidade de efluentes e as enzimas podem ser reutilizadas. Apesar das diversas vantagens em relação à catálise básica, a utilização de lipases para a produção de biodiesel não tem sido empregada em escala industrial principalmente devido ao custo ainda alto de produção de enzimas e a baixa eficiência das enzimas utilizadas para este fim. A fim de solucionar esses problemas, este projeto propõe a obtenção de novas lipases a partir da prospecção de microrganismos. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Felipe Brandão de Paiva Carvalho - Coordenador / ROSSANO GAMBETTA - Integrante / Fabricio Machado Silva - Integrante / Thais Fabiana Chan Salum - Integrante / Dnaiela Tatiane de Souza - Integrante / Priscial Seixas Sabaini - Integrante., Financiador(es): Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Auxílio financeiro.

• 2012 - 2015

  Rotas tecnológicas para produçãosustentável de etanol de celulose, Descrição: Atualmente o etanol é produzido a partir de matérias-primas como a cana-de-açúcar e amido de cereais, mas, em médio a longo prazo será estratégico produzir etanol a partir de biomassa lignocelulósica. O uso da biomassa lignocelulósica diminuiria consideravelmente a competição pelo uso da terra para produção de alimentos, ao mesmo tempo em que constitui matéria-prima mais barata que as normalmente empregadas para este propósito. Ainda, os biocombustíveis elaborados de biomassa lignocelulósica geram baixas emissões de gases de efeito estufa, reduzindo impactos ambientais, especialmente os procedentes das mudanças climáticas. O presente projeto tem como objetivo estabelecer um processo integrado de produção de etanol celulósico determinando-se as melhores condições de pré-tratamento, hidrólise enzimática e fermentação, bem como processos de aproveitamento de resíduos e co-produtos provenientes destas diferentes etapas. Uma vez que as rotas tecnológicas são dependentes da matéria-prima, neste projeto serão tratados dois materiais de grande relevância para o Brasil, e com estrutura contrastante em termos de composição química e estrutura da parede celular: uma espécie de forrageira (capim elefante) e um resíduo agroindustrial (bagaço de cana-de-açúcar). Para alcançar esse objetivo, neste projeto: (i) serão implantadas metodologias padrões e desenvolvidas metodologias analíticas rápidas e verdes , utilizando técnicas de cromatografia líquida de ultra-alta eficiência acopladas a diversos detectores, incluindo a espectrometria de massas (MS), para caracterização das frações da biomassa e determinação de inibidores formados no pré-tratamento; (ii) serão avaliados diferentes tipos de pré-tratamento (termoalcalino, ácido e explosão a vapor) e um desses será indicado para cada matéria prima estudada; (iii) serão desenvolvidos biocatalisadores ativos e estáveis (com enzimas livres ou imobilizadas por métodos de baixo custo) e definidas as melhores condições de hidrólise de ca. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Felipe Brandão de Paiva Carvalho - Integrante / Thályta Fraga Pacheco - Integrante / Carolina Madalozzo Poletto - Integrante / Sílivia Belém Gonçalves - Integrante / Cristina Maria Monteiro Machado - Coordenador / THAIS DEMARCHI MENDES - Integrante / DIOGO KEIJI NAKAI - Integrante / ROSSANO GAMBETTA - Integrante., Financiador(es): Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Auxílio financeiro.

• 2011 - 2015

  Biofrito - Sistema produtivo de biodiesel à partir de misturas de óleos vegetais virgens e usados, Descrição: O projeto tem como objetivo dar uma destinação adequada ao óleo de fritura usado no Distrito Federal empregando para isso um processo de produção de biodiesel, dessa forma reduzindo custos no sistema de tratamento de esgotos, ao mesmo tempo em que cria a possibilidade de constituir um arranjo produtivo local (APL) com pequenos produtores de oleaginosas para suprir a planta de óleos virgens. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Felipe Brandão de Paiva Carvalho - Coordenador / DIOGO KEIJI NAKAI - Integrante / Anna Leticia Montenegro Turtelli Pighinelli - Integrante / Patrícia Pinto Kalil Gonçalves Costa - Integrante / ROSSANO GAMBETTA - Integrante / ITANIA PINHEIRO SOARES - Integrante / Maria Jeanedite de Sousa Carvalho - Integrante / Paulo Stenio Moraes Sales Júnior - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa / Financiadora de Estudos e Projetos - Auxílio financeiro.

Prêmios