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Estudo do sistema de transporte membranar e assimilação de L-arabinose e xilose pelas leveduras Aureobasidium leucospermi LB86, Candida oleophila G10.1, Issatchenkia terrícola G20 e Pichia guilliermondii G1.2

Processo: 17/06399-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2018
Vigência (Término): 31 de outubro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Biologia e Fisiologia dos Microorganismos
Pesquisador responsável:Eleni Gomes
Beneficiário:Ronivaldo Rodrigues da Silva
Instituição-sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):18/09238-3 - Estudo do sistema de transporte e assimilação de L-arabinose e xilose pelas Aureobasidium leucospermi LB86, Candida oleophila G10.1, Issachenkia terrícola G20 and Pichia guilliermondii G1.2, BE.EP.PD
Assunto(s):Leveduras   Bioetanol

Resumo

A fermentação de pentoses é uma etapa essencial para melhorar o rendimento de produção de etanol e ácidos orgânicos a partir da degradação de material lignocelulósico. No Brasil, avanços em tecnologias para produção de etanol de segunda geração são favorecidos pela disponibilidade e variedade de matéria-prima renovável (subprodutos agroindustriais). Nesta vertente, nos últimos anos, o grupo de pesquisa coordenado pela Profª Drª Eleni Gomes tem focado seus estudos na prospecção de fungos para degradação de biomassa vegetal. Nestes estudos, várias leveduras com capacidade de assimilação de pentoses foram isoladas do ambiente. Algumas leveduras foram capazes de crescer em xilose ou arabinose como únicas fontes de carbono. Entretanto, outras leveduras apesar de consumirem de 80 a 100% da xilose ou arabinose presentes no meio de cultivo, apresentaram pouca biomassa e não produziram etanol ou xilitol. Várias das cepas estudadas foram capazes de tolerar derivados fenólicos e cresceram em meio à base de hidrolisado ácido do bagaço de cana de açúcar. Diante desses resultados, é consenso que a assimilação de pentoses e o crescimento microbiano utilizando esses açúcares implicam na existência de um eficiente sistema de transporte através da membrana. Com este pensamento, acreditamos na necessidade da continuidade de estudos com estas leveduras considerando o potencial de assimilação de pentoses, afim de melhorar o aproveitamento desses açúcares oriundos da hidrólise de biomassa vegetal. Adicionalmente, nós procuramos entender a capacidade dessas leveduras assimiladoras de xilose e arabinose para produzir a enzima ²-xilosidase - uma enzima rara em sua forma extracelular. Desta forma, considerando que a fisiologia das leveduras assimiladoras de pentoses ainda não é bem conhecida, será necessário um estudo direcionado ao conhecimento da eficiência na assimilação das pentoses, assim como, quais seriam os bioprodutos formados a partir do consumo das pentoses, como os ácidos orgânicos. No presente projeto, pretendemos investigar mais profundamente algumas destas leveduras com capacidade de assimilação de L-arabinose e xilose, são elas: Aureobasidium leucospermi LB86, Candida oleophila G10.1, Issatchenkia terricola G20 e Pichia guilliermondii G1.2. Nosso intuito é investigar os bioprodutos obtidos e melhorar nosso conhecimento sobre o sistema de transporte de pentose e fornecer subsídios às pesquisas de engenharia metabólica dessas e de outras leveduras. Durante a realização deste projeto esperamos obter resultados diferenciados, e ao final do trabalho, contribuir para o avanço no conhecimento sobre a assimilação de pentoses por leveduras, afim de melhorar metodologias de aplicação para produção de etanol de segunda geração e os subprodutos ácidos orgânicos, por meio de fermentação de pentoses derivadas da hidrólise de hemicelulose.

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DA SILVA, RONIVALDO RODRIGUES; DUFFECK, CARLOS EDUARDO; BOSCOLO, MAURICIO; DA SILVA, ROBERTO; GOMES, ELENI. Milk clotting and storage-tolerant peptidase from Aureobasidium leucospermi LB86. Process Biochemistry, v. 85, p. 206-212, OCT 2019. Citações Web of Science: 0.
DA SILVA, RONIVALDO RODRIGUES; PRISTA, CATARINA; LOUREIRO DIAS, MARIA CONCEICAO; BOSCOLO, MAURICIO; DA SILVA, ROBERTO; GOMES, ELENI. Improved Utility of Pentoses from Lignocellulolytic Hydrolysate: Challenges and Perspectives for Enabling Saccharomyces cerevisiae. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 67, n. 21, p. 5919-5921, MAY 29 2019. Citações Web of Science: 0.
DA SILVA, RONIVALDO RODRIGUES; PREVIDELLI DA CONCEICAO, PAMELA JOYCE; AMBROSIO DE MENEZES, CINTIA LIONELA; DE OLIVEIRA NASCIMENTO, CARLOS EDUARDO; BERTELLI, MARYANE MACHADO; PESSOA JUNIOR, ADALBERTO; DE SOUZA, GISELE MONTEIRO; DA SILVA, ROBERTO; GOMES, ELENI. Biochemical characteristics and potential application of a novel ethanol and glucose-tolerant beta-glucosidase secreted by Pichia guilliermondii G1.2. Journal of Biotechnology, v. 294, p. 73-80, MAR 20 2019. Citações Web of Science: 1.

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