Desenvolvimento de método inovador para análise de viabilidade celular, floculação e contaminação microbiana, durante fermentação alcoólica

• Processo: 21/04082-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa BIOEN - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Paulo Henrique Rocha Latado
• Beneficiário: Paulo Henrique Rocha Latado
• Empresa: Poligene Comércio e Serviços Ltda. - ME
• CNAE: Atividades de apoio à agricultura ; Fabricação de produtos químicos orgânicos não especificados anteriormente
• Vinculado ao auxílio: 20/09785-4 - Desenvolvimento de método inovador para análise de viabilidade celular, floculação e contaminação microbiana, durante fermentação alcoólica, AP.BIOEN.PIPE
• Assunto(s): Citometria de fluxo Sobrevivência celular Floculação Contaminação Bactérias Fermentação alcoólica Etanol
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bactérias | Citometria de fluxo | contaminação | Etanol | fermentação | fluorescência | citometria de fluxo

Resumo

Apesar de ser considerado como uma das principais cadeias agrícolas do país, o setor sucro-energético Brasileiro apresenta entraves tecnológicos. A eficiência industrial somente pode ser melhorada nas usinas de produção de etanol se o monitoramento da qualidade da matéria-prima e da fermentação alcoólica for implementado e melhorado de forma contínua. Sendo assim, seria interessante se fossem desenvolvidos métodos mais rápidos e precisos de monitoramentos da viabilidade celular (leveduras) e da contaminação microbiana no mosto cru (ou em fermentação) de cana. O método-padrão para se determinar o número de células microbianas viáveis (leveduras e bactérias) em uma amostra é por meio de plaqueamento em meio sólido, mas este é um método com resultado demorado (mínimo de 24 h.). Assim, métodos baseados em uso de corantes e observação em microscópio ótico são os mais utilizados para a determinação de viabilidade celular. Todavia, eles também podem ser imprecisos pois dependem de avaliações subjetivas de técnicos. A citometria de fluxo é uma metodologia bem moderna que pode ser usada em substituição aos métodos tradicionais de avaliação de viabilidade celular por possuir algumas vantagens: ser mais rápida, sensível, precisa e confiável. Várias análises de citometria podem ser feitas de forma concomitante [viabilidade (vivas/mortas) e vitalidade celular das leveduras, determinação da contaminação microbiana, por exemplo] e em apenas poucos minutos. Devido à rapidez para a sua execução e precisão dos resultados, estas análises podem ser feitas com maior periodicidade nas usinas, de forma a monitorar melhor os processos relacionados com a qualidade da matéria-prima (mosto cru de cana) e qualidade da fermentação. Consequentemente, se implementada ela permitirá aos gestores maior conhecimento e agilidade para as tomadas de decisão, podendo auxiliar no aumento da eficiência industrial em unidades de produção de etanol. O objetivo deste projeto é o desenvolvimento e validação do método de citometria de fluxo para realizar análises de viabilidade celular, floculação e contaminação microbiana, durante a fermentação alcoólica. O projeto compreende a realização de testes laboratoriais para ajustes de metodologia durante a fermentação (1ª etapa). Em seguida, estes testes deverão ser validados utilizando-se amostras de mosto fermentado (ou em fase de fermentação), obtidas de usinas de produção de etanol (2ª etapa), sempre comparando os resultados da citometria de fluxo com os obtidos por meio de análises tradicionais: a) plaqueamento e cultura em meio sólido com posterior incubação, seguido de contagem de colônias e b) contagem de células viáveis por meio de coloração e observação em microscópio óptico. No final do projeto, espera-se poder ofertar as metodologias desenvolvidas, na forma de serviços de monitoramento de fermentação alcoólica, às usinas de produção de etanol, visando melhoria da sua eficiência produtiva. (AU)