Ácidos orgânicos e inorgânicos no tratamento do fermento durante a fermentação etanólica: efeito sobre a viabilidade e vitalidade da levedura

• Processo: 25/06547-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 28 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 25 de setembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Sandra Regina Ceccato Antonini
• Beneficiário: Gustavo Augusto Amancio
• Supervisor: Mariana Combina
• Instituição Sede: Centro de Ciências Agrárias (CCA). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Araras , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Instituto Nacional De Tecnología Agropecuaria, Estación Experimental Agropecuaria Mendoza, Argentina
• Vinculado à bolsa: 24/13259-7 - Eficiência de ácidos orgânicos na redução da contaminação bacteriana durante o processo de fermentação etanólica, BP.IC
• Assunto(s): Ácidos orgânicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bacterial contamination | Hydrochloric Acid | Organic Ácids | sulfuric acid | Microbiologia industrial e da fermentação

Resumo

Durante o processo fermentativo para produção de etanol combustível, a contaminação bacteriana, especialmente por bactérias láticas, compromete a eficiência do processo. O uso de ácido sulfúrico, enquanto eficaz na redução do número de bactérias, gera impactos ambientais e é de alto custo. O ácido clorídrico tem sido proposto como alternativa ao ácido sulfúrico, mas pouco se conhece sobre seu efeito sobre a levedura. Ácidos orgânicos fracos tem atividade antimicrobiana considerável, dependendo do tipo de ácido e do pH do tratamento, sendo utilizados na indústria de alimentos como conservantes, mas ainda não foram avaliados no âmbito da produção de etanol combustível. Resultados obtidos pelo candidato à BEPE no desenvolvimento do projeto de iniciação científica mostraram a eficiência dos ácidos acético, lático, cítrico e succínico na redução do número da bactéria Limosilactobacillus fermentum (espécie relatada como de maior impacto no rendimento fermentativo) em condições não-proliferativas (cultura pura) e em condição de pé-de-cuba (na presença de alta concentração da massa celular da levedura), em pH 2,5. Não houve efeito sobre o número da levedura industrial Saccharomyces cerevisiae PE-2. Outros estudos conduzidos pelo grupo de pesquisa da orientadora têm mostrado que embora não haja efeito sobre o número de células da levedura durante os reciclos celulares no processo fermentativo quando se utiliza ácido sulfúrico no tratamento do fermento, há alterações significativas nos parâmetros de percentual de brotamento, velocidade específica de crescimento da levedura (ambos aumentando) e percentual de viabilidade (diminuição), mostrando que a levedura utiliza estratégias de crescimento para 'repor' as células mortas pelo efeito do ácido e assim manter o número de células viáveis. O acompanhamento da viabilidade celular e da vitalidade das células de leveduras ao longo do tempo de tratamento e de fermentação poderia contribuir para o entendimento de como o tratamento ácido pode afetar a fermentação, pois a utilização das estratégias de crescimento pode comprometer em parte o desempenho fermentativo. A presente proposta tem, portanto, como objetivo utilizar a citometria de fluxo para realizar o acompanhamento da viabilidade e vitalidade das células de duas linhagens industriais, PE-2 e CAT-1, em situação de tratamento ácido e fermentação, utilizando os ácidos sulfúrico, clorídrico, cítrico, acético, lático e succínico nas condições já otimizadas para o tratamento. Espera-se obter resultados que possam confirmar ou refutar as hipóteses levantadas utilizando as técnicas microscópicas e de avaliação de crescimento quanto ao efeito do tratamento ácido sobre as células da levedura. O efeito dos ácidos inorgânicos será comparado ao efeito dos ácidos orgânicos, esses últimos a novidade trazida pelo projeto desenvolvido pelo candidato à bolsa em substituição aos ácidos inorgânicos. (AU)