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Avaliação do consumo de xilose por leveduras isoladas do ambiente: Candida quercitrusa N20, Trichosporon laibachii e Aureobasidium pullulans LB3.1

Processo: 19/21180-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2020
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Biologia e Fisiologia dos Microorganismos
Pesquisador responsável:Eleni Gomes
Beneficiário:Lacan Rabelo
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
Assunto(s):Microbiologia aplicada   Micro-organismos   Bioetanol   Fermentação   Leveduras   Candida   Xilose   Saccharomyces cerevisiae   Trichosporon

Resumo

A fermentação de pentoses é uma etapa essencial para melhorar o rendimento na produção de etanol e ácidos orgânicos a partir de biomassa vegetal. Em vista disso, muitos esforços têm sido direcionados a hidrólise do material hemicelulósico e a consequente fermentação de D-xilose derivadas deste processo. Entretanto, estudos em engenharia metabólica têm mostrado que Saccharomyces cerevisae, mesmo modificada para assimilação de pentoses, não tem apresentado rendimento industrial satisfatório. Oposto a isso, algumas leveduras não-Saccharomyces tem se mostrado capazes de assimilar xilose. 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. Desta forma, estudar diferentes leveduras quanto a sua capacidade para assimilação de xilose tem sido uma estratégia para entender o metabolismo deste açúcar e, suporte para futuros estudos de engenharia metabólica para capacitação da linhagem industrial S. cerevisiae. Estudos recentes têm demonstrado diferenças em expressão de simportadores de xilose conforme o pH do meio de cultivo. Em geral, o transporte de xilose se faz por simportadores com H+ e, desta forma, a força próton motiva interfere diretamente na eficiência do transporte. Com base em estudos preliminares, observamos que as leveduras que iremos estudar são capazes de crescer em meio com xilose, entretanto, um perfil de crescimento em especial com variação do pH de cultivo e a tolerância a inibidores, tais como furfural e hidroximetilfurfural não tem sido avaliados nestas espécies. Por esta razão, neste projeto nós propomos investigar durante 96 h de cultivo a capacidade de assimilação de xilose por estas leveduras, são elas: Candida quercitrusa N20, Trichosporon laibachii e Aureobasidium pullulans LB3.1. O cultivo microbiano será avaliado em meio contendo xilose como única fonte de açúcar em pH inicial 4,5 e 6,5. A tolerância das leveduras a inibidores hidroximetilfurfural, furfural, ácido ferúlico e vanilina também será avaliada. Este projeto de iniciação cientifica é de grande contribuição para futuros estudos onde a cinética de transporte poderá ser analisada. Esta pesquisa suportará futuros estudos de engenharia metabólica com finalidades para capacitação da cepa industrial Saccharomyces cerevisiae.