Avaliação da tolerância de leveduras a um coquetel de inibidores que simula um hidrolisado de bagaço de cana quando adicionado a um meio sintético

Abstract

A biomassa lignocelulósica contém quantidades significativas de fontes de carbono, sendo assim uma fonte de energia renovável. O presente trabalho teve como objetivo estabelecer meios líquidos e sólidos para o estudo dos efeitos dos inibidores presentes nos hidrolisados do bagaço de cana-de-açúcar e, por fim, estabelecer um coquetel de inibidores que permitisse o crescimento e a fermentação da levedura Saccharomyces cerevisiae no meio líquido estabelecido. Por esta razão, o conjunto de resultados deste trabalho compreende três partes. A primeira parte foi dedicada ao estabelecimento de meios sólidos e líquidos para comparação de leveduras na presença do inibidor mais abundante do hidrolisado do bagaço de cana, o ácido acético. No meio sólido YPD, as diferentes linhagens de leveduras ensaiadas sofreram menos os efeitos inibitórios deste ácido do que o meio sintético solidificado. Em meio líquido, foi necessário adicionar 2% de extrato de levedura para ativar o crescimento da levedura 63M, mas este efeito foi suprimido em presença de ácido acético. As variações em pH inicial (3,5 – 5,5) afetaram mais a produção de etanol do que a biomassa, ao passo que a viabilidade não variou. A segunda parte deste trabalho foi dedicada ao estabelecimento de um meio sintético que permitisse o crescimento e fermentação da linhagem 63M em presença de ácido acético. O aumento de 33% em biomassa na presença de 83 mmol/L de ácido acético foi devido à elevação da glicose (10-18%) e do inóculo (5-10 mg/mL). As concentrações crescentes e variadas de ácido acético em meio sintético foi utilizado para estudar seus efeitos sobre o crescimento (inibição acima de 50 mmol/L), a viabilidade (acima de 250 mmol/L) e a produção de etanol (acima de 83 mmol/L). As concentrações de outros inibidores...

Lignocellulosic biomass contains significant quantities of carbon sources, being a renewable energy source. The aim of the present work was to determine liquid and solid media for the study of the effects of inhibitors present in hydrolysates of sugarcane bagasse, and to establish a cocktail of inhibitors that allow the growth and the fermentation of the yeast Saccharomyces cerevisiae in the liquid medium established. Thus, the results of this work consist of three parts. The first part was dedicated to establishing solid and liquid media in order to compare different yeast strains in the presence of the most abundant inhibitor found in hydrolysates of sugarcane bagasse, the acetic acid. On YPD solid medium, this acid had less inhibitory effect on the different yeast strains tested than on the synthetic solid medium. In liquid medium, it was necessary to add 2% yeast extract to activate the growth of the strain 63M, but this effect was abolished in the presence of acetic acid. Variations in the initial pH (3.5 - 5.5) affected more the ethanol production than the biomass, while the viability was not influenced. The second part of this work was dedicated to establishing a synthetic medium that allows the growth and fermentation of the strain 63M in the presence of acetic acid. The 33% increase in biomass in the presence of 83 mmol/L acetic acid was due to the high glucose concentration (10-18%) and inoculum (5-10 mg/mL) used. The increasing concentrations of acetic acid in the synthetic medium were used to study its effects on growth (inhibition above 50 mmol/L), viability (over 250 mmol/L) and ethanol production (above 83 mmol/L). The concentrations of the other inhibitors had different limits of tolerance by the yeast... (Complete abstract click electronic access below)