Tratamento celular na fermentação etanólica: um estudo do efeito de estratégias convencionais e não-convencionais sobre Limosilactobacillus fermentum, parâmetros fermentativos, autólise celular, viabilidade e expressão de genes de Saccharomyces cerevisiae

• Processo: 22/03293-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Sandra Regina Ceccato Antonini
• Beneficiário: Sandra Regina Ceccato Antonini
• Instituição Sede: Centro de Ciências Agrárias (CCA). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Araras , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Marco Aurélio Takita
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/13259-7 - Eficiência de ácidos orgânicos na redução da contaminação bacteriana durante o processo de fermentação etanólica, BP.IC
• Assunto(s): Microbiologia industrial Leveduras Limosilactobacillus fermentum Fermentação alcoólica Bioetanol Ácidos sulfúricos Dióxido de cloro Autólise Expressão gênica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: autólise celular | bactérias contaminantes | Bioetanol | expressão gênica | fermentação | tratamento celular | Microbiologia Industrial e da Fermentação

Resumo

Durante a fermentação alcoólica para produção de etanol combustível, o emprego do tratamento ácido para combater contaminações bacterianas é uma prática muito comum nas unidades brasileiras. Utiliza-se solução aquosa de ácido sulfúrico em pH variando de 2,0-2,5 por um período de duas horas, causando redução significativa no número de células bacterianas e promovendo a desfloculação do fermento causada tanto por bactérias quanto por uma característica intrínseca da levedura do processo. Nos últimos anos, destilarias têm utilizado o dióxido de cloro para substituir total ou parcialmente o ácido sulfúrico, com uma série de vantagens em relação ao ácido. Apesar de ser uma prática corrente nas unidades produtoras de etanol no Brasil, pouco se conhece dos efeitos do tratamento celular sobre o metabolismo e morfologia da levedura e sobre os parâmetros fermentativos, destacando-se ainda o processo de autólise celular que pode ocorrer com as bactérias, liberando substâncias que podem estimular ou inibir a fermentação e a levedura. O presente projeto se propõe a fazer um estudo mais aprofundado sobre as estratégias convencionais de tratamento celular, como o uso de ácido sulfúrico e dióxido de cloro, e avaliar estratégias não-convencionais com potencial de emprego industrial, tais como ácido clorídrico, adição de etanol ao ácido sulfúrico e quitosana, um biopolímero extraído de resíduos de camarão. O foco do trabalho será avaliar a eficiência de cada tratamento sobre a bactéria Limosilactobacillus fermentum, uma das principais bactérias contaminantes do processo fermentativo, e sobre a levedura do processo, Saccharomyces cerevisiae (linhagem industrial PE-2), analisando as alterações morfológicas de ambos os microrganismos, ocorrência de autólise celular bacteriana, expressão de genes da levedura e os parâmetros fermentativos. Espera-se com esse trabalho ter um perfil de ação dos tratamentos convencionais e avaliar novas estratégias que possam ser indicadas para o processo industrial, visando maior eficiência, menor custo, menor impacto ambiental com menor emprego de substâncias potencialmente tóxicas ao ambiente e ao operador. (AU)