Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/5058
Tipo: Artigo Cientifico
Título: Metabolismo de monossacarídeos de biomassa algal por linhagens de leveduras isoladas de alga verde
Autor(es): Barrilli, Évelyn Taize
Primeiro Orientador: Alves Júnior, Sérgio Luiz
Resumo: O Brasil é o segundo maior produtor mundial de etanol combustível, com um volume anual de aproximadamente 30 bilhões de litros. Esse expressivo volume de produção é majoritariamente decorrente da fermentação alcoólica do caldo e/ou do melaço de cana-de-açúcar, um processo já plenamente estabelecido, consagrado e otimizado, chamado de etanol de primeira geração (1G). Na busca de novas alternativas para produção de etanol, visando garantir uma alternativa às culturas alimentares e diminuir a pegada hídrica, encontram-se em desenvolvimento os processos de segunda e terceira geração do combustível. A produção de etanol 2G ocorre a partir de biomassa vegetal residual e já vêm sendo bastante estudado. O etanol 3G, que provém de biomassa de algas, carece de estudos principalmente na etapa fermentativa, haja vista a variabilidade de carboidratos presentes nos hidrolisados de algas e a ausência de microrganismos aptos a metabolizá-los. Assim sendo, o presente trabalho, num primeiro momento, se propôs a analisar cinco linhagens de leveduras isoladas de alga verde em decomposição em meios de cultivo contendo isoladamente os principais monossacarídeos oriundos da hidrólise de biomassas algais: glicose, manose, xilose e galactose. Posteriormente, seguindo delineamento experimental de Placket & Burman (P&B), essas cinco cepas selvagens de leveduras e mais duas linhagens industriais de Saccharomyces cerevisiae foram submetidas a cultivos com mistura de açúcares, no intuito de analisar a influência de múltiplas variáveis (pH, temperatura, concentração de NaCl e concentração dos açúcares redutores glicose, manose, xilose, galactose e ramnose) sobre o processo fermentativo. Todas as linhagens selvagens de leveduras foram capazes de metabolizar os açúcares separadamente, consumindo-os parcial ou totalmente após 24 h. Também foi verificada a produção de etanol por todas as linhagens cultivadas em glicose e manose, com ênfase para os 3,7 g.L-1 produzidos pela CHAP-130 a partir de manose, além de 0,65 g.L-1 a partir de galactose. No planejamento P&B, que continha diferentes proporções de mistura de açúcares, destacou-se o desempenho superior das cepas selvagens CHAP-154 e CHAP-155 em relação às linhagens industriais na condição dos pontos centrais, com produção de 3,2 e 4,4 g.L-1 de etanol e consumo de 33 e 40% de açúcares redutores totais, respectivamente. Ademais, as leveduras isoladas de macroalgas também demonstraram tolerância ao NaCl e a altas temperaturas. Assim sendo, os dados obtidos sugerem que as linhagens analisadas podem contribuir para a otimização da produção de etanol de terceira geração.
Abstract/Resumen: Brazil is the world's second largest producer of fuel ethanol, with an annual volume of approximately 30 billion liters. This expressive production volume is mainly due to the alcoholic fermentation of sugarcane juice and/or molasses, a process that is already fully established, consecrated and optimized, called first-generation ethanol (1G). In the search for new alternatives for ethanol production, aiming to guarantee an alternative to food crops and reduce the water footprint, the second- and third-generation fuel processes are under development. The 2G-ethanol production occurs from residual plant biomass and has been widely studied. 3G ethanol, which comes from algae biomass, needs to be studied mainly in the fermentation stage, given the variability of carbohydrates present in algae hydrolysates and the absence of microorganisms able to metabolize them. Thus, firstly, the present study aimed to analyze five yeast strains isolated from decaying green algae in culture media containing the main monosaccharides found on algal biomass hydrolysates: glucose, mannose, xylose and galactose. Subsequently, following a Placket & Burman (P&B) experimental design, these five wild yeast strains and two Saccharomyces cerevisiae industrial strains were subjected to sugar-mixed cultures in order to analyze the influence of multiple variables (pH, temperature, NaCl concentration and concentration of the reducing sugars glucose, mannose, xylose, galactose and rhamnose) on the fermentation process. All wild yeast strains were able to metabolize the analyzed sugars separately, consuming them partially or totally after 24 h of incubation. Ethanol production was also verified for all strains grown in glucose and mannose, with emphasis on the 3.7 g.L-1 produced by CHAP-130 from mannose, and 0.65 g.L-1 from galactose. In the P&B experimental design, which contained different proportions of sugar mix, the superior performance of the wild strains CHAP-154 and CHAP-155 in relation to the industrial strains under the condition of the central points stands out, with a production of 3.2 and 4.4 g.L-1 of ethanol and consumption of 33 and 40% of total reducing sugars, respectively. In addition, isolated macroalgae yeasts also demonstrated tolerance to NaCl and high temperatures. Thus, the data obtained suggest that the analyzed strains may contribute to the optimization of third-generation ethanol production.
Palavras-chave: Monossacarídeos
Biomassa
Alga verde
Etanol 3g
Ecossistemas
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal da Fronteira Sul
Sigla da Instituição: UFFS
Faculdade, Instituto ou Departamento: Campus Chapecó
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/5058
Data do documento: 2-Dez-2019
Aparece nas coleções:Engenharia Ambiental

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
BARRILLI.pdf977,31 kBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.