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Alterações na biossintese de carotenoides em leveduras induzidas por agentes quimicos.

Autor(es):
Maybi Cristina da Silva
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Tese de Doutorado
Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de Alimentos
Data de defesa:
Membros da banca:
Jose Roberto Ernandes; Helena Teixeira Godoy; Marcia Justino R. Mutton; Mieko Kimura; Marisa Padula; Paulo Roberto Nogueira Carvalho
Orientador: Delia Rodriguez-Amaya
Resumo

Os carotenóides são corantes naturais, alguns são precursores de vitamina A e, recentemente, a estes compostos tem sido atribuído um importante papel na diminuição do risco de várias doenças degenerativas. A produção biotecnológica de carotenóides específicos, utilizando bactérias, fungos e leveduras, vem despertando crescente interesse. O presente trabalho teve como objetivo estudar os efeitos de vários agentes químicos na biossíntese de carotenóides, a fim de aumentar e dirigir a carotenogênese para a produção de carotenóides de interesse. O Capítulo 1 apresenta uma revisão bibliográfica sobre a biossíntese de carotenóides e produção biotecnológica de carotenóides. Alguns fatores que podem influenciar a carotenogênese em leveduras foram considerados, tais como a incidência de luz, temperatura e a adição de agentes químicos ao meio de cultivo. O Capítulo 2 descreve os efeitos de b-ionona e de ácido acético, adicionados individualmente ou combinados ao meio de cultivo "Yeast and Malt", nos teores de carotenóides produzidos por Rhodotorula glutinis e Rhodotorula mucilaginosa. Foram construídas curvas de crescimento que mostraram que ambas as leveduras necessitavam de 48 horas de cultivo para atingirem a fase estacionária de crescimento. b-ionona inibiu o crescimento e a carotenogênese em ambas leveduras, sendo que quanto mais tarde a adição for feita, menor o grau de inibição. A presença de b-ionona diminuiu a proporção de toruleno e de b-caroteno nas duas leveduras. A adição de ácido acético não afetou o crescimento e a produção de carotenóides em ambas as leveduras, mas aumentou a proporção de b-caroteno em R. mucilaginosa. No Capítulo 3 foram avaliados os efeitos de b-ionona e ácido acético, a incidência de luz, ausência ou limitação de glicose e limitação de nitrogênio no crescimento e na produção de carotenóides de R. glutinis e de R. mucilaginosa. Em meio com limitação de glicose, a b-ionona inibiu o crescimento em ambas as leveduras, sendo a inibição mais intensa em R. glutinis que em R. mucilaginosa. A produção de carotenóides em R. glutinis foi inibida por b-ionona e estimulada por ácido acético, sendo predominante o efeito de inibição por b-ionona na presença de uma mistura de ambos. Em R. mucilaginosa, ambos agentes químicos estimularam a produção de carotenóides, com aumento na proporção de toruleno na presença de ácido acético. O crescimento e a carotenogênese de ambas as leveduras foram estimulados pela presença de b-ionona e de ácido acético em meio sem glicose, com aumento da proporção de torularrodina e de carotenóides minoritários em R. mucilaginosa, na presença de b-ionona. Em R. glutinis houve diminuição de toruleno e de b-caroteno na presença de ácido acético. Sob limitação de nitrogênio, houve estímulo no crescimento de ambas as leveduras. A adição de ácido acético diminuiu o crescimento de R. glutinis e estimulou a produção de carotenóides, mantendo o perfil qualitativo. A presença de b-ionona reprimiu totalmente a carotenogênese. Em R. mucilaginosa, b-ionona e ácido acético aumentaram a proporção de toruleno, com pequeno aumento de b-caroteno. A luz não afetou o crescimento e a produção de carotenóides, o perfil qualitativo dos carotenóides sendo mantido. O Capítulo 4 demonstra o efeito de ácido mevalônico no crescimento e na carotenogênese das leveduras do gênero Rhodotorula, utilizando diferentes concentrações deste agente químico em meio YM e cultivos com limitação de nitrogênio sob luz. Os resultados revelaram que o ácido mevalônico não teve efeito no crescimento mas estimulou a produção de carotenóides em ambas as leveduras, sendo este efeito mais marcante em R. mucilaginosa, com expressivo aumento de toruleno. Sob limitação de nitrogênio, tanto sob luz quanto no escuro, a presença de 0,1% de ácido mevalônico diminuiu a biomassa em R. glutinis e aumentou em R. mucilaginosa. A carotenogênese aumentou, com maiores proporções de toruleno e de b-caroteno em R. glutinis. O Capítulo 5 mostra o cultivo das leveduras na presença de difenilamina, de misturas de aminoácidos (asparagina e glutamina), (treonina e prolina), e de asparagina e fenilalanina, adicionadas individualmente, e da limitação de nitrogênio A difenilamina não afetou o crescimento, mas provocou inibição da produção de carotenóides em ambas as leveduras. Em R. mucilaginosa, houve aumento na proporção de b-caroteno. A limitação de nitrogênio diminuiu a produção de biomassa e dobrou a de carotenóides em ambas as leveduras, sendo mantido o perfil qualitativo dos carotenóides. As misturas de aminoácidos avaliadas diminuíram o crescimento e produção de carotenóides nas duas leveduras, com aumento na proporção de torularrodina. A adição individual de aminoácidos, entretanto, não teve efeito no crescimento das leveduras, mas asparagina estimulou a carotenogênese em R. glutinis. Em R. mucilaginosa, asparagina e fenilalanina não tiveram efeito na produção total de carotenóides, mas diminuíram o teor de toruleno. (AU)

Processo FAPESP: 00/02087-6 - Alteração química da biossíntese de carotenóides em leveduras
Beneficiário:Maybi Cristina da Silva
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado