Development of a defined synthetic medium to mimic sugarcane molasses for ethanol fermentation (2022)
- Authors:
- Autor USP: CUNHA, GABRIEL CAETANO DE GOIS E - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PQI
- Subjects: MELAÇO; FERMENTAÇÃO; SACCHAROMYCES; ETANOL
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: A produção de etanol no Brasil ocorre através da fermentação do caldo ou melaço de cana-deaçúcar por leveduras da espécie Saccharomyces cerevisiae. O uso do melaço apresenta vantagens logísticas e econômicas em relação ao caldo, devido ao seu teor de umidade reduzido e alta concentração de açúcares. Entretanto, a qualidade dos melaços varia mesmo em uma mesma usina, em função de fatores como a qualidade da cana, fertilização e número de reciclos ao qual o melaço foi submetido para a etapa de cristalização de açúcar. Por isto, utilização de melaços para pesquisas torna-se problemática pois não é possível garantir que um determinado lote de melaço seja adequadamente representativo e assim, a reprodutibilidade de experimentos é prejudicada, dificultando sua utilização em diferentes laboratórios. Desta maneira, o objetivo deste trabalho é desenvolver um meio definido que seja capaz de reproduzir parâmetros fisiológicos e tecnológicos obtidos a partir de amostras de melaços reais. Como primeira iteração deste meio a ser proposto, uma formulação semidefinida recentemente publicada para simular mosto de melaço de cana foi testada em duas linhagens industriais e duas linhagens laboratoriais de S. cerevisiae e esta não foi capaz de reproduzir de maneira adequada os crescimentos em batelada para as quatro linhagens distintas em comparação aos melaços reais de usinas alcooleiras. Assim, o meio foi adaptado, gerando o meio sintético 1SMol, que teve sua composição dividida em sete grupos nutricionais que tiveram seus efeitos avaliados sobre o crescimento de uma levedura industrial (PE-2) e uma laboratorial (CEN.PK113-7D), através de ensaios de crescimento em batelada. Os grupos nutricionais que mais impactaram na velocidade específica de crescimento e na absorbância máxima foram as vitaminas e a fonte de nitrogênio.Entretanto, ao ter os resultados comparados com melaços reais, o meio 1SMol apresentou valores de máxima velocidade específica de crescimento menores que melaços reais. O meio foi então adaptado, gerando 2SMol, um meio definido, com resultados em bateladas simples similares aos de melaços industriais. Para este meio, foi observado que as concentrações de vitaminas, amônio e aminoácidos tiveram maior impacto sobre parâmetros de crescimento em batelada. O meio 2SMol foi então comparado a três melaços industriais em um experimento de batelada alimentada com reciclo de células, simulando o processo industrial brasileiro de produção de etanol. Resultados similares foram obtidos para os cultivos com a formulação sintética e os meios industriais com relação aos parâmetros viabilidade, pH de vinho, rendimento em etanol, perfil de produção de CO2 e biomassa ao longo de cinco reciclos. Assim, o meio 2SMol se apresenta como uma boa alternativa de meio de cultura padronizado para a realização de estudos envolvendo a fermentação de melaço de cana-de-açúcar por leveduras.
- Imprenta:
- Data da defesa: 11.03.2022
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ABNT
CUNHA, Gabriel Caetano de Gois e. Development of a defined synthetic medium to mimic sugarcane molasses for ethanol fermentation. 2022. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2022. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-02062022-090659/. Acesso em: 09 maio 2024. -
APA
Cunha, G. C. de G. e. (2022). Development of a defined synthetic medium to mimic sugarcane molasses for ethanol fermentation (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-02062022-090659/ -
NLM
Cunha GC de G e. Development of a defined synthetic medium to mimic sugarcane molasses for ethanol fermentation [Internet]. 2022 ;[citado 2024 maio 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-02062022-090659/ -
Vancouver
Cunha GC de G e. Development of a defined synthetic medium to mimic sugarcane molasses for ethanol fermentation [Internet]. 2022 ;[citado 2024 maio 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-02062022-090659/ - Co-cultivation studies of lactic acid bacteria with yeast in the oresence of furanic componds
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