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Caracterização da comunidade bacteriana contaminante do processo fermentativo para produção de etanol e o impacto no metaboloma da fermentação

Texto completo
Autor(es):
Maria Letícia Bonatelli
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Tese de Doutorado
Imprenta: Piracicaba.
Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz
Data de defesa:
Membros da banca:
Carlos Alberto Labate; Welington Luiz de Araujo; João Lucio de Azevedo; Andreas Karoly Gombert; Carlos Eduardo Vaz Rossell
Orientador: Carlos Alberto Labate
Resumo

O processo fermentativo da Saccharomyces cerevisiae para a produção de etanol tem grande relevância para o Brasil por ser responsável por uma fonte de energia renovável que é amplamente usada na indústria automotiva. No entanto, em escalas industriais, a fermentação da levedura não ocorre em ambiente asséptico, sendo que diferentes micro-organismos contaminantes são capazes de crescer, competir por nutrientes e até mesmo interferir na fermentação da S. cerevisiae. A fim de melhor compreender quem são os micro-organismos contaminantes e o que fazem na dorna de fermentação, foi utilizado uma abordagem polifásica. O levantamento da microbiota bacteriana presente nas usinas do estado de São Paulo foi realizado através de técnicas independentes de cultivo. Posteriormente, foram realizados ensaios fermentativos com S. cerevisiae CAT-1 na presença do contaminante Lactobacillus fermentum (I-2) para a análise da interação destes na dorna de fermentação. A análise foi realizada por metabolômica acessada através da cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (GC-MS) e, para isso, inicialmente foi estabelecida uma metodologia eficiente para análise através de GC-MS. Nas usinas, foi reportada uma porcentagem de Lactobacillus maior do que a descrita e a população bacteriana pareceu ser característica de cada usina e persistente ao longo do tempo. Já o estabelecimento da metodologia de análise de metabólitos da fermentação por GC-MS possibilitou a identificação de 261 metabólitos, e as três classes mais abundantes foram Carbohydrates and carbohydrate conjugates (16%), Carboxylic acids and derivatives (12%) e Fatty Acyls (5%). E no ensaio de S. cerevisiae CAT-1 na presença do contaminante L. fermentum (I-2), possibilitou a identificação de 208 metabólitos, onde 50 foram diferencialmente abundantes. Além disso, a via glicolítica foi reforçada na fermentação de S. cerevisiae CAT-1, sendo que nas fermentações de S. cerevisiae (CAT-1) na presença de L. fermentum (I-2), a produção de aminoácidos a partir do glutamate pareceu ser importante. Desta forma, uma análise polifásica pode auxiliar no esclarecimento da relação dos micro-organismos contaminantes com a levedura dentro da dorna de fermentação. (AU)

Processo FAPESP: 13/08431-0 - Diversidade da microbiota no caldo fermentativo proveniente de canas-de-açúcar queimada e de corte mecanizado e o impacto no metabolôma da fermentação
Beneficiário:Maria Leticia Bonatelli
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado