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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Dissertação

Título: AVALIAÇÃO DA TOLERÂNCIA A ÁCIDOS CARBOXÍLICOS INIBIDORES DE FERMENTAÇÃO POR LEVEDURAS ASSIMILADORAS DE PENTOSES

Orientador
  • BORIS JUAN CARLOS UGARTE STAMBUK
Aluno
  • JUNIOR ROMEO DEOTI

Conteúdo

A produção de etanol de segunda geração é dependente da eficiente fermentação dos açúcares presentes nos hidrolisados lignocelulósicos, principalmente glicose e xilose. essa eficiência muitas vezes é afetada pela presença de compostos tóxicos capazes de inibir os microrganismos responsáveis pela fermentação. dentre os principais inibidores encontrados em hidrolisados destacam-se o ácido acético e o ácido fórmico. a presença de concentrações elevadas desses inibidores pode causar danos as células, reduzindo a produção de etanol. para suprimir esses efeitos negativos, alguns autores destacam a necessidade da descoberta de microrganismos capazes de tolerar a presença desses compostos tóxicos. outra estratégia factível seria a modificação genética de leveduras já empregadas em processos industriais, visando aumentar sua tolerância. o presente trabalho avaliou a fermentação de diferentes carboidratos e a tolerância de cepas de leveduras selvagens à diversas concentrações de ácido acético e fórmico em meios contendo glicose e xilose. com isso, uma dessas cepas foi selecionada para fermentações em batelada simples de hidrolisados de hemicelulose. neste trabalho, foi feita a modificação genética de uma cepa de saccharomyces cerevisiae através da sobre-expressão do gene tal1, que codifica a enzima transaldolase da via das pentoses fosfato. esta modificação visa alterar o metabolismo de xilose, aumentando a tolerância aos inibidores de fermentação. nossos resultados demonstraram que as 12 cepas de leveduras selvagens utilizadas neste trabalho foram capazes de metabolizar a xilose com diferentes rendimentos de etanol, destacandose as cepas hmd-14.2 e hmd-2.1, da espécie spathaspora passalidarum. no entanto, quando na presença dos inibidores de fermentação, observamos que esse excelente desempenho fermentativo sofreu uma redução expressiva. quando conduzidos nos hidrolisados, com concentrações de até 20 g·l-1 de xilose e 44 mm de ácido acético, a cepa hmd-2.1 demonstrou excelente desempenho fermentativo, entretanto quando a concentração de açúcar no meio foram aumentadas para cerca de 50 g·l-1 esta não obteve desempenho comparável com as linhagens de s. cerevisiae. em paralelo, com a construção da cepa com o gene tal1 sobre-expresso (jdy-01), os ensaios de fermentação em batelada demonstraram que o consumo total de xilose e a produtividade de etanol da cepa jdy-01 foi consideravelmente maior que as apresentadas pela cepa parental ao fim da fermentação. em conclusão, a sobre-expressão do gene tal1 foi capaz de acelerar o fluxo metabólico, gerando melhorias no consumo da xilose e, consequentemente, na produtividade de etanol. esses dados sugerem que a sobre-expressão do gene tal1 possivelmente esteja suprimindo o efeito deletério causado pela presença de acetato e formiato no hidrolisado de hemicelulose.

Índice de Shannon: 3.90876

Índice de Gini: 0.928209

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
4,47% 8,78% 6,51% 5,11% 4,81% 4,52% 8,48% 7,69% 6,09% 5,00% 5,50% 13,83% 3,85% 5,80% 4,91% 4,65%
ODS Predominates
ODS 12
ODS 1

4,47%

ODS 2

8,78%

ODS 3

6,51%

ODS 4

5,11%

ODS 5

4,81%

ODS 6

4,52%

ODS 7

8,48%

ODS 8

7,69%

ODS 9

6,09%

ODS 10

5,00%

ODS 11

5,50%

ODS 12

13,83%

ODS 13

3,85%

ODS 14

5,80%

ODS 15

4,91%

ODS 16

4,65%