Seleção de leveduras fermentadoras de xilose e análise do exometaboloma de Meyerozyma guilliermondii UFV-1

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2014
Autor(a) principal: Silveira, Fernando Augusto da
Orientador(a): Silveira, Wendel Batista da lattes
Banca de defesa: Rodrigues, Fábio de Avila lattes, Nascimento, Antonio Galvão do lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
Programa de Pós-Graduação: Mestrado em Microbiologia Agrícola
Departamento: Associações micorrízicas; Bactérias láticas e probióticos; Biologia molecular de fungos de interesse
País: BR
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/5375
Resumo: There is a great interest in the selection of yeasts able to convert xylose, the main pentose released from the pretreatment of lignocellulosic biomass, into metabolites of industrial interest, such as fuel, food ingredients, drugs and antimicrobial drugs. Therefore, five xylose fermenting yeasts were selected from the culture collection of the Laboratory of Physiology of Microorganisms, Department of Microbiology, Universidade Federal de Viçosa. Among them, Meyerozyma guilliermondii UFV-1 was able to completely consume xylose available in the medium and convert it into ethanol and other metabolites of industrial relevance. Its fermentation potential was evaluated at different oxygen concentrations. Ethanol production was higher in hypoxia where the concentration of dissolved oxygen (DO) in the culture medium was 10% (1.98 g L -1). The higher production of xylitol, 5.34 g L-1, was also obtained in hypoxia. The effect of ethanol and acetic acid, furfural and hydroxymethyl furfural, inhibitors generated during the acid pre-treatment, on the growth of M. guilliermondii UFV-1 was evaluated. The yeast was able to grow in ethanol concentration of 13.5 g L-1 corresponding to the maximum amount that can be produced from the xylose released from hemicellulose. Furthermore, M. guilliermondii UFV-1 grew in concentrations of acetic acid, furfural and hydroxymethyl furfural which are normally found in hemicellulose hydrolysates. Analysis of M. guilliermondii UFV-1 exometaboloma revealed no difference in the metabolites profile produced in the two growth conditions evaluated: low specific growth rate and near maximum specific growth rate. Five metabolites of biotechnological interest were identified: valeric, caproic and butyric acids, used as antifungal; glicofuranoside used by the pharmaceutical industry in the control of diabetes; and malic acid, compound used in food industry as acidulant and flavor enhancer. Therefore, the identification of these extracellular metabolites demonstrates the biotechnology potential of this yeast not only to produce ethanol and xylitol, but other chemicals of industrial interest.
id UFV_2452b0d57ebb13d122499d9f4b8d5c88
oai_identifier_str oai:locus.ufv.br:123456789/5375
network_acronym_str UFV
network_name_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
repository_id_str
spelling Silveira, Fernando Augusto dahttp://lattes.cnpq.br/4876491797184708Fietto, Luciano Gomeshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763824H8Passos, Flávia Maria Lopeshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781817D3Silveira, Wendel Batista dahttp://lattes.cnpq.br/7361036485940798Rodrigues, Fábio de Avilahttp://lattes.cnpq.br/9412371956762545Nascimento, Antonio Galvão dohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797432E82015-03-26T13:52:01Z2015-01-062015-03-26T13:52:01Z2014-07-28SILVEIRA, Fernando Augusto da. Selection of yeasts fermenting xylose and exometabolome analysis of Meyerozyma guilliermondii UFV-1. 2014. 69 f. Dissertação (Mestrado em Associações micorrízicas; Bactérias láticas e probióticos; Biologia molecular de fungos de interesse) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2014.http://locus.ufv.br/handle/123456789/5375There is a great interest in the selection of yeasts able to convert xylose, the main pentose released from the pretreatment of lignocellulosic biomass, into metabolites of industrial interest, such as fuel, food ingredients, drugs and antimicrobial drugs. Therefore, five xylose fermenting yeasts were selected from the culture collection of the Laboratory of Physiology of Microorganisms, Department of Microbiology, Universidade Federal de Viçosa. Among them, Meyerozyma guilliermondii UFV-1 was able to completely consume xylose available in the medium and convert it into ethanol and other metabolites of industrial relevance. Its fermentation potential was evaluated at different oxygen concentrations. Ethanol production was higher in hypoxia where the concentration of dissolved oxygen (DO) in the culture medium was 10% (1.98 g L -1). The higher production of xylitol, 5.34 g L-1, was also obtained in hypoxia. The effect of ethanol and acetic acid, furfural and hydroxymethyl furfural, inhibitors generated during the acid pre-treatment, on the growth of M. guilliermondii UFV-1 was evaluated. The yeast was able to grow in ethanol concentration of 13.5 g L-1 corresponding to the maximum amount that can be produced from the xylose released from hemicellulose. Furthermore, M. guilliermondii UFV-1 grew in concentrations of acetic acid, furfural and hydroxymethyl furfural which are normally found in hemicellulose hydrolysates. Analysis of M. guilliermondii UFV-1 exometaboloma revealed no difference in the metabolites profile produced in the two growth conditions evaluated: low specific growth rate and near maximum specific growth rate. Five metabolites of biotechnological interest were identified: valeric, caproic and butyric acids, used as antifungal; glicofuranoside used by the pharmaceutical industry in the control of diabetes; and malic acid, compound used in food industry as acidulant and flavor enhancer. Therefore, the identification of these extracellular metabolites demonstrates the biotechnology potential of this yeast not only to produce ethanol and xylitol, but other chemicals of industrial interest.Existe grande interesse na seleção de leveduras que possam converter xilose, principal pentose liberada do pré-tratamento de biomassas lignocelulósicas, em metabólitos de interesse industrial, tais como combustíveis, ingredientes de alimentos, drogas antimicrobianas e fármacos. Portanto, cinco leveduras fermentadoras de xilose foram selecionadas a partir da coleção de culturas do Laboratório de Fisiologia de Micro-organismos do Departamento de Microbiologia da Universidade Federal de Viçosa. Dentre essas, destacou-se a levedura Meyerozyma guilliermondii UFV-1, capaz de consumir totalmente a xilose disponível no meio e convertê-la em etanol e outros metabólitos de interesse industrial. O potencial fermentativo dessa levedura foi avaliado em diferentes concentrações de oxigênio. A produção de etanol foi maior no cultivo em hipoxia cuja concentração de oxigênio dissolvido (OD) no meio de cultivo foi de 10% (1,98 g L-1). A maior produção de xilitol, 5,34 g L-1, foi obtida em hipoxia em Erlenmeyer. Verificou-se o efeito do etanol e dos inibidores ácido acético, furfural e hidroximetilfurfural, formados no pré-tratamento ácido, no crescimento de M. guilliermondii UFV-1. A levedura foi capaz de crescer em concentrações de etanol de 13,5 g L-1 que correspondem aos valores máximos que podem ser produzidos a partir da xilose liberada da hemicelulose. Além disso, M. guilliermondii UFV-1 cresceu nas concentrações de ácido acético, furfural e hidroximetilfurfural normalmente encontradas em hidrolisados hemicelulósicos. A análise do exometaboloma de M. guilliermondii UFV-1 revelou que não houve diferença no perfil de metabólitos produzidos nas duas condições de crescimento avaliadas: baixa velocidade específica de crescimento e velocidade específica de crescimento próxima da máxima. Foram identificados 5 metabólitos de interesse biotecnológico: os ácidos valérico, capróico e butírico, usados como antifúngicos; o glicofuranosídeo, utilizado pela indústria farmacêutica no controle de diabetes; e o ácido málico, composto utilizado na indústria alimentícia como acidulante e realçador de sabor. Portanto, a identificação desses metabólitos extracelulares demonstra o potencial biotecnológico dessa levedura não apenas para a produção de etanol e xilitol, mas de outros produtos químicos de interesse industrial.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Federal de ViçosaMestrado em Microbiologia AgrícolaUFVBRAssociações micorrízicas; Bactérias láticas e probióticos; Biologia molecular de fungos de interesseLevedurasFermentaçãoCândida guilliermondiiMeyerozyma guilliermondiiBiocombustívelXilitolYeastFermentationCandida guilliermondiiMeyerozyma guilliermondiiBiofuelXylitolCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOSSANIDADE::MICROBIOLOGIA AGRICOLASeleção de leveduras fermentadoras de xilose e análise do exometaboloma de Meyerozyma guilliermondii UFV-1Selection of yeasts fermenting xylose and exometabolome analysis of Meyerozyma guilliermondii UFV-1info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdfapplication/pdf1124939https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/5375/1/texto%20completo.pdffc1e814adfedce17cc2a8ab97331b5d8MD51TEXTtexto completo.pdf.txttexto completo.pdf.txtExtracted texttext/plain120102https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/5375/2/texto%20completo.pdf.txt4689887a338149e041edeebbfdcf6527MD52THUMBNAILtexto completo.pdf.jpgtexto completo.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3570https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/5375/3/texto%20completo.pdf.jpge23ed017b1ef5f19f0775f15852fc13aMD53123456789/53752016-04-10 23:18:59.824oai:locus.ufv.br:123456789/5375Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452016-04-11T02:18:59LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
dc.title.por.fl_str_mv Seleção de leveduras fermentadoras de xilose e análise do exometaboloma de Meyerozyma guilliermondii UFV-1
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Selection of yeasts fermenting xylose and exometabolome analysis of Meyerozyma guilliermondii UFV-1
title Seleção de leveduras fermentadoras de xilose e análise do exometaboloma de Meyerozyma guilliermondii UFV-1
spellingShingle Seleção de leveduras fermentadoras de xilose e análise do exometaboloma de Meyerozyma guilliermondii UFV-1
Silveira, Fernando Augusto da
Leveduras
Fermentação
Cândida guilliermondii
Meyerozyma guilliermondii
Biocombustível
Xilitol
Yeast
Fermentation
Candida guilliermondii
Meyerozyma guilliermondii
Biofuel
Xylitol
CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOSSANIDADE::MICROBIOLOGIA AGRICOLA
title_short Seleção de leveduras fermentadoras de xilose e análise do exometaboloma de Meyerozyma guilliermondii UFV-1
title_full Seleção de leveduras fermentadoras de xilose e análise do exometaboloma de Meyerozyma guilliermondii UFV-1
title_fullStr Seleção de leveduras fermentadoras de xilose e análise do exometaboloma de Meyerozyma guilliermondii UFV-1
title_full_unstemmed Seleção de leveduras fermentadoras de xilose e análise do exometaboloma de Meyerozyma guilliermondii UFV-1
title_sort Seleção de leveduras fermentadoras de xilose e análise do exometaboloma de Meyerozyma guilliermondii UFV-1
author Silveira, Fernando Augusto da
author_facet Silveira, Fernando Augusto da
author_role author
dc.contributor.authorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4876491797184708
dc.contributor.author.fl_str_mv Silveira, Fernando Augusto da
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Fietto, Luciano Gomes
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763824H8
dc.contributor.advisor-co2.fl_str_mv Passos, Flávia Maria Lopes
dc.contributor.advisor-co2Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781817D3
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Silveira, Wendel Batista da
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7361036485940798
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Rodrigues, Fábio de Avila
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9412371956762545
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Nascimento, Antonio Galvão do
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797432E8
contributor_str_mv Fietto, Luciano Gomes
Passos, Flávia Maria Lopes
Silveira, Wendel Batista da
Rodrigues, Fábio de Avila
Nascimento, Antonio Galvão do
dc.subject.por.fl_str_mv Leveduras
Fermentação
Cândida guilliermondii
Meyerozyma guilliermondii
Biocombustível
Xilitol
topic Leveduras
Fermentação
Cândida guilliermondii
Meyerozyma guilliermondii
Biocombustível
Xilitol
Yeast
Fermentation
Candida guilliermondii
Meyerozyma guilliermondii
Biofuel
Xylitol
CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOSSANIDADE::MICROBIOLOGIA AGRICOLA
dc.subject.eng.fl_str_mv Yeast
Fermentation
Candida guilliermondii
Meyerozyma guilliermondii
Biofuel
Xylitol
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOSSANIDADE::MICROBIOLOGIA AGRICOLA
description There is a great interest in the selection of yeasts able to convert xylose, the main pentose released from the pretreatment of lignocellulosic biomass, into metabolites of industrial interest, such as fuel, food ingredients, drugs and antimicrobial drugs. Therefore, five xylose fermenting yeasts were selected from the culture collection of the Laboratory of Physiology of Microorganisms, Department of Microbiology, Universidade Federal de Viçosa. Among them, Meyerozyma guilliermondii UFV-1 was able to completely consume xylose available in the medium and convert it into ethanol and other metabolites of industrial relevance. Its fermentation potential was evaluated at different oxygen concentrations. Ethanol production was higher in hypoxia where the concentration of dissolved oxygen (DO) in the culture medium was 10% (1.98 g L -1). The higher production of xylitol, 5.34 g L-1, was also obtained in hypoxia. The effect of ethanol and acetic acid, furfural and hydroxymethyl furfural, inhibitors generated during the acid pre-treatment, on the growth of M. guilliermondii UFV-1 was evaluated. The yeast was able to grow in ethanol concentration of 13.5 g L-1 corresponding to the maximum amount that can be produced from the xylose released from hemicellulose. Furthermore, M. guilliermondii UFV-1 grew in concentrations of acetic acid, furfural and hydroxymethyl furfural which are normally found in hemicellulose hydrolysates. Analysis of M. guilliermondii UFV-1 exometaboloma revealed no difference in the metabolites profile produced in the two growth conditions evaluated: low specific growth rate and near maximum specific growth rate. Five metabolites of biotechnological interest were identified: valeric, caproic and butyric acids, used as antifungal; glicofuranoside used by the pharmaceutical industry in the control of diabetes; and malic acid, compound used in food industry as acidulant and flavor enhancer. Therefore, the identification of these extracellular metabolites demonstrates the biotechnology potential of this yeast not only to produce ethanol and xylitol, but other chemicals of industrial interest.
publishDate 2014
dc.date.issued.fl_str_mv 2014-07-28
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2015-03-26T13:52:01Z
dc.date.available.fl_str_mv 2015-01-06
2015-03-26T13:52:01Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv SILVEIRA, Fernando Augusto da. Selection of yeasts fermenting xylose and exometabolome analysis of Meyerozyma guilliermondii UFV-1. 2014. 69 f. Dissertação (Mestrado em Associações micorrízicas; Bactérias láticas e probióticos; Biologia molecular de fungos de interesse) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2014.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://locus.ufv.br/handle/123456789/5375
identifier_str_mv SILVEIRA, Fernando Augusto da. Selection of yeasts fermenting xylose and exometabolome analysis of Meyerozyma guilliermondii UFV-1. 2014. 69 f. Dissertação (Mestrado em Associações micorrízicas; Bactérias láticas e probióticos; Biologia molecular de fungos de interesse) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2014.
url http://locus.ufv.br/handle/123456789/5375
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
dc.publisher.program.fl_str_mv Mestrado em Microbiologia Agrícola
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFV
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Associações micorrízicas; Bactérias láticas e probióticos; Biologia molecular de fungos de interesse
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
dc.source.none.fl_str_mv reponame:LOCUS Repositório Institucional da UFV
instname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron:UFV
instname_str Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron_str UFV
institution UFV
reponame_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
collection LOCUS Repositório Institucional da UFV
bitstream.url.fl_str_mv https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/5375/1/texto%20completo.pdf
https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/5375/2/texto%20completo.pdf.txt
https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/5375/3/texto%20completo.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv fc1e814adfedce17cc2a8ab97331b5d8
4689887a338149e041edeebbfdcf6527
e23ed017b1ef5f19f0775f15852fc13a
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)
repository.mail.fl_str_mv fabiojreis@ufv.br
_version_ 1794528618924212224