Bioprospecção e avaliação do potencial biotecnológico de novos micro-organismos em condições atípicas
O processo de produção do bioetanol brasileiro utiliza como substrato o mosto da cana-de-açúcar tendo a levedura Saccharomyces cerevisiae como responsável pela conversão das moléculas em bioetanol durante a fermentação. A levedura CAT-1 embora seja a espécie mais utilizada no processo de fermentação alcoólica, o micro-organismo apresenta uma série de fatores inibitórios durante a fermentação alcoólica, principalmente quando submetidas às condições estressantes como altas concentração de substrato e temperaturas. Embora as leveduras comerciais tenham uma boa eficiência fermentativa é fundamental a bioprospecção de novas cepas. Portanto o trabalho objetivou-se isolar microrganismos a partir do mosto de cana-de-açúcar das usinas da Região da Grande Dourados – MS obtidos, em condições de atípicas (temperatura, concentração de açúcar) com diferentes substratos (glicose, xilose e meio elaborado a partir do caldo de cana) e avaliar o potencial de assimilação e fermentação dos isolados em diferentes temperaturas e substratos. Os microrganismos foram isolados a partir do mosto, em diferentes temperaturas (30, 35, 40 e 45ºC) com os substratos glicose (YPD-2%, YPD-4% e YPD-8%), xilose (YPX-2%, YPX-4% e YPX-8%) e elaborado um meio de cultura utilizando mosto e ágar (20 g L-1), denominado mosto-ágar, nas concentrações 8ºBrix, 15ºBrix e 25ºBrix. Foi avaliado o potencial biotecnológico dos isolados utilizando análise de fermentação e assimilação em tubos de ensaios com tubo de Durhan invertido, nas temperaturas 30, 35, 40 e 45ºC por 120 h. Foram isolados um total de 8 micro-organismos sendo, 2 isolados no meio Mosto-Ágar 8ºBrix (MSL1 e MSL2), 2 do meio YPD-20% (MSL3 e MSL4), 1 do meio YPX-2% (MSL7) e 3 do meio YPD-2% (MSL10, MSL11 e MSL13) a 30°C. Em relação ao teste de assimilação e fermentação destacou-se os isolados MSL1 e MSL2, ambos isolados em meio mosto-ágar, únicos isolados que apresentaram características de assimilação e fermentação em todos os substratos e temperaturas. Portanto podemos concluir que a temperatura foi um fator inibitório para o isolamento dos micro-organismo. No entanto os isolados MSL1 e MSL2, obtidos em meio mosto-ágar, se destacaram nas análises de fermentação e assimilação apresentando um potencial biotecnológico, principalmente em xilose e altas temperaturas.
Bioprospecção e avaliação do potencial biotecnológico de novos micro-organismos em condições atípicas
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DOI: 10.22533/at.ed.5012120093
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Palavras-chave: Saccharomyces cerevisiae, fermentação, microrganismos isolados
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Keywords: Saccharomyces cerevisiae, fermentation, isolated microorganisms.
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Abstract:
The Brazilian bioethanol production process uses sugarcane must as a substrate, with a Saccharomyces cerevisiae yeast responsible for converting molecules into bioethanol during fermentation. CAT-1 yeast, although it is the most used species in the alcoholic fermentation process, the microorganism presents a series of inhibitory factors during alcoholic fermentation, especially when subjected to stressful conditions such as high substrate concentration and temperatures. Although commercial yeasts have good fermentation efficiency, it is essential to bioprospect new strains. The present work aims to isolate microorganisms from the sugarcane must of the industry of the Grande Dourados - MS, under atypical conditions (temperature, sugar concentration) with different substrates (glucose, xylose and medium elaborated from the must) and to evaluate the assimilation and fermentation potential of isolates at different temperatures and substrates. Microorganisms were isolated from the must at different temperatures (30, 35, 40 and 45ºC) with the substrate’s glucose (YPD-2%, YPD-4% and YPD-8%), xylose (YPX-2%, YPX-4% and YPX-8%) and a culture medium was prepared using must and agar (20 g L-1), called mosto-ágar, at concentrations 8ºBrix, 15ºBrix and 25ºBrix. The biotechnological potential of the isolates was evaluated using fermentation and assimilation analysis in test tubes with inverted Durhan tube at temperatures of 30, 35, 40 and 45ºC for 120 h. Eight microorganisms were isolated, 2 of which were isolated in 8ºBrix Mosto-Agar medium (MSL1 and MSL2), 2 in YPD-20% medium (MSL3 and MSL4), 1 in YPX-2% medium (MSL7) and 3 in YPD medium -2% (MSL10, MSL11 and MSL13) at 30°C. Regarding the assimilation and fermentation test, the isolates MSL1 and MSL2 stood out, both isolated in must-agar medium, the only isolates that showed assimilation and fermentation characteristics in all substrates and temperatures. Therefore, we can conclude that temperature was an inhibitory factor for the isolation of micro-organisms. However, the isolates MSL1 and MSL2, obtained in must-agar medium, stood out in the analysis of fermentation and assimilation, presenting a biotechnological potential, mainly in xylose and high temperatures.
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Número de páginas: 19
- William Renzo Cortez-Vega
- Cinthia Aparecida de Andrade Silva
- Marcelo Augusto de Souza Costa
