Estudo do Transporte e Assimilação de Pentoses, Crescimento das Células e Detecção da Produção de Ácidos Orgânicos por Leveduras - Monteiro, Diego Alves [UNESP] (2020)
O conhecimento das propriedades inerentes aos microrganismos assimiladores de pentoses deve ser obtido para que se desenvolva novas possibilidades de aplicação da biomassa lignocelulósica. A hemicelulose (polissacarídeo rico em pentoses) corresponde em média 25 % da massa da biomassa vegetal e sua hidrólise gera uma mistura de xilose e arabinose. Muitas leveduras, que utilizam pentoses como fonte de carbono, poderiam ser utilizadas direta ou indiretamente (através da expressão heteróloga de seus genes) na bioconversão dessas pentoses em combustível ou em outros produtos de elevado valor mercadológico. Portanto, o objetivo desse trabalho foi avaliar o potencial das cepas Sporidiobolus pararoseus U3, Pichia terricola G20 e Metschnikowia koreensis G18 de crescerem em xilose e arabinose nos pHs 4,5, 6,5 e 8,5, nas temperaturas 29 e 32 °C, na presença de compostos potencialmente tóxicos (8 compostos em três concentrações cada) e em hidrolisados de bagaço de cana. Dados sobre o efeito do pH, nutrientes e oxigenação e fontes de nitrogênio (nitrato de amônio, sulfato de amônio e ureia) em diferentes concentrações no crescimento e produção de ácidos orgânicos foram obtidos para da cepa M. koreensis G18. Todas as leveduras foram capazes de crescer em todos os pHs testados, com destaque as cepas M. koreensis G18 e P. terricola G20, uma vez que a primeira cresceu consideravelmente tanto em 29 °C como em 32 °C e a segunda por crescer mais rápido com arabinose, embora somente a 32 °C. A melhor assimiladora de pentose e resistente a inibidores foi a P. terricola G20, já que consumiu 100 % da xilose disponível e 30 % de arabinose e cresceu na presença de todos os compostos potencialmente tóxicos testados e em hidrolisados de bagaço de cana sem tratamento com carvão ativado. A levedura M. koreensis G18 foi capaz de produzir ácidos cítrico, lático, fumárico e acético utilizando xilose como fonte de carbono, nitrato de sódio como fonte de nitrogênio, pH inicial de 7,0 e em aerobiose. Foi observado consumo simultâneo de glicose e xilose pela cepa M. koreensis G18 e os dados estudo do transporte de açúcares demonstrou que esse consumo é possível devido a presença de proteínas de transporte de alta afinidade a pentoses que não sofrem inibição pela glicose.