Yeast enhancement by mass mating and selective pressure for the integrated production process of first and second-generation ethanol

Elisangela de Souza Miranda Muynarsk; Renata Maria Christofoleti-Furlan; Brigitte Sthepani Orozco Colonia; Edis Belini Junior; Danilo Grünig Humberto da Silva; Luiz Carlos Basso

doi:10.5327/Z2176-94782141

Autores

Elisangela de Souza Miranda Muynarsk Universidade Federal do Mato Grosso do Sul (UFMS) - Brasil https://orcid.org/0000-0001-8245-1750
Renata Maria Christofoleti-Furlan Universidade de São Paulo (USP) - Brasil https://orcid.org/0000-0002-2352-8145
Brigitte Sthepani Orozco Colonia Instituto SENAI de Inovação em Eletroquímica - Brasil https://orcid.org/0000-0001-8228-3101
Edis Belini Junior Universidade Federal do Mato Grosso do Sul (UFMS) - Brasil https://orcid.org/0000-0001-6478-8173
Danilo Grünig Humberto da Silva Universidade Estadual Paulista (UNESP) - Brasil https://orcid.org/0000-0002-5500-9403
Luiz Carlos Basso Universidade de Sao Paulo (USP) - Brasil https://orcid.org/0000-0003-1459-5773

DOI:

https://doi.org/10.5327/Z2176-94782141

Palavras-chave:

biocombustíveis; hibridização; inibidores; hidrolisado lignocelulósico; tolerância

Resumo

A produção de etanol de segunda geração é uma tecnologia de aplicação mundial com potencial para substituir os combustíveis fósseis e contribuir para a sustentabilidade. A incorporação da produção de etanol de segunda geração nas biorrefinarias brasileiras, além das vantagens tecnológicas, acrescenta-se a abundância de matéria-prima proveniente da própria indústria sucroalcooleira. Porém, o desenvolvimento de cepas de leveduras que resistam às condições inibitórias do novo substrato, potencializadas pela reciclagem celular, é extremamente necessário. O objetivo do presente estudo foi o desenvolvimento de linhagens de leveduras por técnicas de hibridização e pressão seletiva, com perfil multitolerante para o processo de fermentação em batelada alimentada, utilizando uma mistura de melaço e hidrolisado de bagaço como substrato. Portanto, foi realizada a técnica de cruzamento massal envolvendo cinco cepas de Saccharomyces cerevisiae, previamente selecionadas, por demonstrarem alta tolerância à fermentação a partir de mosto misto composto por hidrolisado lignocelulósico e melaço de cana-de-açúcar. O cultivo resultante do cruzamento massal foi acompanhado de pressão seletiva durante 51 gerações, gerando enriquecimento de linhagens mais tolerantes. Por meio da avaliação do crescimento em microplacas (densidade óptica [DO] 600 nm), foram selecionados dez isolados evoluídos, os quais foram submetidos à fermentação em escala laboratorial, simulando ao máximo as condições industriais. Ao final, foi possível destacar uma linhagem (C8E1-13T) apresentando teor de reserva de trealose significativamente maior que as demais linhagens avaliadas, demonstrando assim, a geração de um fenótipo melhorado.

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