Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. / Made available in DSpace on 2012-10-17T03:51:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0

Orientador: Kátia Cristina Kupper / Coorientador: Maurício Ventura Mazzi / Banca: Taicia Pacheco Fill / Banca: Maria Fátima das Graças Fernandes da Silva / Banca: João Martins Pizauro Junior / Banca: Eliana Gertrudes de Macedo Lemos / Resumo: O fenômeno killler é característico de leveduras que produzem e excretam proteínas ou glicoproteínas que são inibidoras de células microbianas sensíveis. A estabilidade e atividade das toxinas killer são altamente sensíveis a fatores como pH, temperatura de incubação das leveduras, composição e propriedades físico-químicas do meio e concentração de células sensíveis. Sporobolomyces koalae é uma nova espécie de levedura com potencial para produção de toxina killer. No intuito de se conhecer mais sobre as funções desse microrganismo no ecossistema, esse trabalho teve por objetivos: (i) detectar a atividade killer do precipitado proteico de S. koalae, (ii) caracterizar bioquimicamente e funcionalmente o precipitado proteico S. koalae, (iii) purificar parcialmente a toxina killer produzida por S. koalae e, finalmente, (iv) verificar sua ação antagônica sobre Geotrichum citri-aurantii e Penicillium digitatum, patógenos que ocorrem na póscolheita de citros. Pelos resultados obtidos neste trabalho, foi possível detectar a presença de atividade killer no precipitado proteico da levedura S. koalae contra células sensíveis da levedura Saccharomyces cerevisiae NCYC 1006. O precipitado proteico da levedura apresenta várias proteínas com diferentes tamanhos moleculares e, parte dessas proteínas é positiva para atividade de β1,3-glucanase, quitinase e protease, podendo ser uma dessas enzimas ou, o sinergismo entre elas, o responsável pelo fator killer da levedura. A funcionalidade de suas ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The killer phenomenon is characterized by yeasts that produce and excrete proteins or glycoproteins that are inhibitors of sensitive microbial cells. The stability and activity of killer toxins are highly sensitive to the factors such as pH, the temperature of incubation of yeasts, composition and physical-chemical properties of the medium and concentration of sensitive cells. Sporobolomyces koalae is a new species of yeast with potential for killer toxin production. In order to know more about the functions of this microorganism in the ecosystem, this work had as objectives: (i) to detect the killer activity of the S. koalae protein precipitate, (ii) to characterize biochemically and functionally the S. koalae protein precipitate, (iii) to partially purify the killer toxin produced by S. koalae, and, finally, (iv) to verify its antagonistic action on Geotrichum citri-aurantii and Penicillium digitatum, pathogens that occur in the postharvest of citrus. By the results obtained in this work, it was possible to detect the presence of killer activity in the protein precipitate of S. koalae against sensitive cells of Saccharomyces cerevisiae NCYC 1006. The protein precipitate from yeast has several proteins with different molecular sizes and some of these proteins are positive for β1,3-glucanase, chitinase and protease activity. It may be one of these enzymes or synergism between them, the responsible for the killer factor. The functionality of their proteins for killer activity ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:00:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 315055.pdf: 2283470 bytes, checksum: a4150a222669fb20b9c9a65183fb3564 (MD5) / A crescente preocupação com o futuro esgotamento dos combustíveis fósseis tem impulsionado o desenvolvimento de novas tecnologias para produção de combustíveis alternativos como o etanol. O etanol de segunda geração é dependente da fermentação dos açúcares que constituem a biomassa lignocelulósica, composta por lignina, celulose e hemicelulose. A hemicelulose é composta tanto por hexoses como por pentoses. A xilose é a pentose predominante na lignocelulose, e o segundo açúcar mais abundante na natureza. A levedura Saccharomyces cerevisiae, principal microrganismo utilizado na produção de etanol de primeira geração, é incapaz de fermentar essa pentose. Por essa razão, pesquisas para identificar novas leveduras capazes de fermentar a xilose têm enorme aplicação biotecnológica. Neste trabalho foram analisadas 42 linhagens de leveduras, isoladas de madeira em decomposição na biodiversidade brasileira, como possíveis leveduras fermentadoras de xilose. Entre essas leveduras, quatro novas espécies fermentadoras de xilose foram classificadas e denominadas Spathaspora brasiliensis, Spathaspora roraimanensis, Spathaspora suhii, e Spathaspora xylofermentans. Essas diferentes leveduras Spathaspora apresentaram diferentes rendimentos na produção de etanol quando crescidas em meios contendo xilose ou glicose como fonte de carbono, quando fermentam em sistema de batelada misturas de xilose e glicose, ou hidrolisados enzimáticos de bagaço de cana-de-açúcar. Nossos resultados indicam que as espécies S. roraimanensis, S. xylofermentans e as já conhecidas S. passalidarum e S. arborariae, apresentam os melhores rendimentos na produção de etanol durante a fermentação de xilose. Finalmente, analisamos a expressão relativa de genes, presentes no genoma da levedura S. arborariae, possivelmente envolvidos na metabolização de xilose. Nossos resultados mostraram uma maior expressão relativa de 4 genes (que codificam para as enzimas xilose redutase e xilulocinase, e dois transportadores de xilose) nas células cultivadas em xilose, quando comparado com células crescidas em glicose. Estes novos genes constituem interessantes alvos para, através de engenharia genética, otimizar a produção de etanol a partir de hidrolisados da biomassa lignocelulósica.<br> / Abstract : Growing concerns with the future depletion of fossil fuels has driven the development of new technologies for the production of alternative fuels like ethanol. Second generation ethanol depends on the fermentation of sugars from lignocellulosic biomass, composed of lignin, cellulose and hemicellulose. Hemicellulose contains both hexoses and pentoses. Xylose is the predominant pentose in lignocellulose, and the second most abundant sugar in nature. The yeast Saccharomyces cerevisiae, the major microorganism used in the production of first generation ethanol, is unable to ferment this pentose. Therefore, studies aiming the identification of new yeasts capable of fermenting xylose have several biotechnological applications. In this work we analyzed 42 yeast strains isolated from decaying wood in the Brazilian biodiversity as possible xylose-fermenting yeasts. Among these yeasts, four new xylose fermenting species were classified and named Spathaspora brasiliensis, Spathaspora roraimanensis, Spathaspora suhii, and Spathaspora xylofermentans. These different Spathaspora yeasts presented different ethanol yields when grown in media containing glucose or xylose as carbon source, during batch fermentations with glucose and xylose mixtures, or with sugarcane bagasse enzymatic hydrolysates. Our results indicate that the species S. roraimanensis, S. xylofermentans and the already known S. passalidarum and S. arborariae, show the best yields in ethanol production during xylose fermentation. Finally, we determined the relative expression of genes, present in the genome of the yeast S. arborariae, possibly involved in the metabolism of xylose. Our results showed a higher relative expression of four genes (encoding the enzymes xylose reductase and xyluloquinase, and two xylose transporters) in cells grown on xylose, as compared to cells grown in glucose. These new genes are interesting targets for optimizing, through genetic engineering, the production of ethanol from lignocellulosic biomass hydrolysates.

Made available in DSpace on 2015-10-06T13:02:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-13. Added 1 bitstream(s) on 2015-10-06T13:19:34Z : No. of bitstreams: 1 000849974.pdf: 331689 bytes, checksum: 3273bf14e4619e0d976dea9329315f02 (MD5) / Foram acompanhados 310 parturições de receptoras, com embriões fertilizados in vivo (FV) e in vitro (FIV) da raça Nelore, para determinar os índices de partos distócicos em receptoras meio sangue das raças Braford/Nelore, Hereford/Nelore, Simental/Nelore, Red Angus/Nelore, Nelore e anelorados, com idade entre três e seis anos, assim como avaliar o estado de saúde dos bezerros obtidos por intermédio de transferência de embriões, resultantes das técnicas de fertilização in vivo (FV) ou fertilização in vitro (FIV). Observou-se a ocorrência de 38 partos distócicos (38/310) e oito abortos (8/310), dos quais cinco fetos eram oriundos da técnica de fertilização in vivo (FV) e três da técnica de fertilização in vitro (FIV). A taxa de mortalidade em animais neonatos foi de 3,4% (10/290). Os bezerros nascidos de partos distócicos mais duradouros, entre quatro e seis horas, apresentaram os maiores valores médios de freqüência respiratória. A temperatura retal foi mais elevada em animais nascidos de partos laboriosos do que naqueles nascidos de partos normais. / Cryptococcosis is an opportunistic fungal infection caused by Cryptococcus yeasts, especially C. neoformans and Cryptococcus gattii, which may be associated with immunosuppression or not. The fungus is found in substrates of animal and vegetable origin, and infection occurs through inhalation and seedlings present in the environment. The present study aimed to investigate the existence of microfocus Cryptococcus sp. from the environmental samples Araçatuba city, São Paulo, featuring new niches, by decoupling the direct relationship between fungus and host. in order to minimize the risk of contamination of man and animals, understanding the ecoepidemiology of Cryptococcus. Samples 50 originated from hollow logs and trees (Cassia sp., Ficus sp. and Caesalpinea peltophorides) of ten point the urban perimeter points. The samples were immediately sent to the Laboratory of Bacteriology and Mycology, Faculty of Veterinary Medicine Araçatuba - Unesp where they were processed and plated on Petri dishes containing agar seed Niger and Sabouraud dextrose agar with chloramphenicol, incubated at 30ºC for a period not less than 5 days. Colonies yeast growth were analyzed considering the macro and micro morphological compatible gender Cryptococcus, and later peaked in Niger agar, grown in time and above temperature and subjected to biochemical tests: urease production, thermotolerance at 37°C and quimiotipagem in CGB agar (L- Canavanine, Glinica bromothymol blue). The results showed that 17 (34%) cultures were positive for Cryptococcus, and 9 (18% ) were Cryptococcus gattii and 8 (16%) for Cryptococcus neoformans. Other yeast correlated as Rhodotorula sp. and Candida sp. were isolated. For these reasons, we conclude that the infectious propagules of Cryptococcus are dispersed in nature constitute environmental microfocus, not necessarily being bound to a single host

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-04-24. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:38Z : No. of bitstreams: 1 000834661_20160424.pdf: 178775 bytes, checksum: e83402273d2039126db47edb4b960cbf (MD5) Bitstreams deleted on 2016-04-25T15:55:55Z: 000834661_20160424.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-25T15:56:52Z : No. of bitstreams: 1 000834661.pdf: 6048415 bytes, checksum: fc79f798a7723d0f559f70f990ce533e (MD5) / Com a crescente demanda nacional e internacional de bioetanol combustível a indústria alcooleira carece de mais estudos que possam beneficiar a produtividade sem que haja aumento exacerbado de investimentos. Para tanto, faz-se necessário conhecimento bioquímico e fisiológico dos microrganismos, bem como otimização do meio de cultivo e das condições fermentativas. A análise proteômica, proposta neste trabalho, é uma ferramenta chave na elucidação das alterações sofridas pelo microrganismo quando exposto a adversidades como, por exemplo, dificuldade de aeração, baixa manutenção do pH e variações de teor de sacarose no mosto e no melaço de acordo com cada safra, casos recorrentes nos processos fermentativos industriais. Sendo assim, foi objetivo deste trabalho investigar as alterações bioquímicas sofridas por Saccharomyces cerevisiae linhagem CAT-1 cultivada em 30% (very high gravity fermentation) e 14% (high gravity fermentation) de concentração de sacarose. As análises foram realizadas por eletroforese bidimensional, seguida por espectrometria de massa (MALDI-TOF/TOF). Os resultados demonstram a presença de 22 spots protéicos diferenciais entre as duas condições no que diz respeito às análises quantitativas, qualitativas e estatísticas, dentre os quais quatro foram seqüenciados e correspondem às proteínas GRX1p, Rtc3p, ENO2p e ADH1p. Adicionalmente, a atividade invertásica foi analisada para a compreensão da repressão catabólica, sendo que a atividade enzimática atingiu seu pico de produção no tempo de 10h em cultivos contendo 30% de sacarose (13,68 ± 2,26U.ml-1). As análises de rendimento etanólico e viabilidade celular demonstram que cultivos contendo 30% de sacarose apresentam resultados vantajosos frente aos cultivos contendo 14% de sacarose, uma vez que proporcionaram um rendimento alcoólico de 15,99% e 99,2% de células viáveis ao final de cada... / Bacause of the national and international increasing demand for fuel ethanol, the alcohol industry needs more studies to benefit productivity without exacerbated increased investment. Therefore, it is necessary biochemical and physiological knowledge of the microorganisms and optimization of the medium and fermentation conditions. The proteomic analysis proposed in this work is a key tool in the elucidation of the changes suffered by the microorganism when exposed to adversity as, for example, aeration difficulty, low pH maintenance and sugar content of the mash and variations in molasses according to the harvest, recurrent situations in industrial fermentation processes. So, the aim of this study was to investigate the biochemical changes suffered by Saccharomyces cerevisiae CAT-1 grown by 30% (very high gravity fermentation) and 14% (high gravity fermentation) sucrose concentration. The analysis were performed by two-dimensional electrophoresis followed by mass spectrometry (MALDI-TOF/TOF). The results showed the presence of 22 differential protein spots between the two conditions with regard to quantitative analysis, qualitative and statistics analysis. Four of these spots were sequenced and correspond to GRX1p, Rtc3p, ENO2p and ADH1p. Additionally, the invertase activity was analyzed for understanding the catabolite repression and the enzyme activity reached its peak in 10 h in cultures containing 30% sucrose (13.68 ± 2,26U.ml-1). The ethanol yield and cell viability analysis showed that cultures containing 30% sucrose show advantageous results when compared to cultures containing 14% sucrose, once these cultures provided an ethanol yield of 15.99% and 99.2% viable cells at the end of each fermentation, very close to the theoretical values expected for an industrial process. Biomass and reducing sugars were also quantified.

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-24Bitstream added on 2014-11-10T11:58:41Z : No. of bitstreams: 1 000789667.pdf: 2572740 bytes, checksum: d20014b7311f69058ab4714fc1a5d6c2 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A procura por novas espécies de leveduras capazes de fermentar pentoses é um dos desafios frente às dificuldades na tecnologia da produção de etanol de segunda geração. Além disso, a utilização de resíduos lignocelulósicos para tal fim requer uma etapa de hidrólise para a despolimerização da fração hemicelulósica. O emprego de ácidos tem sido utilizado frequentemente devido ao baixo custo e alta eficiência. Inibidores, no entanto podem também ser liberados juntamente com os açúcares, ocasionando inibição da atividade fermentativa das leveduras. Neste contexto, este estudo teve por objetivo realizar o isolamento de linhagens de leveduras de fontes naturais (caldo, bagaço e rizosfera de cana-de-açúcar, e palha de milho), a avaliação presuntiva da capacidade de fermentação de pentoses (Dxilose e L-arabinose) e a identificação da linhagem selecionada, a qual foi avaliada quanto à habilidade de crescimento e fermentação de pentoses utilizando meio sintéticos em diferentes condições ambientais assim como hidrolisados ácidos de bagaço de cana-de-açúcar. Dentre 350 isolados, 39 apresentaram atividade fermentativa de arabinose (56,4%) ou xilose (38,5%) ou ambas (5,1%). Uma das linhagens que apresentou fermentação tanto de arabinose quanto de xilose (código 311), isolada de caldo de cana-de-açúcar, foi identificada por meio da amplificação da região D1/D2 do gene 26S e da região ITS do DNA ribossomal como sendo da espécie Meyerozyma guilliermondii. Esta linhagem foi avaliada quanto à influência da fonte de carbono (glicose, xilose ou arabinose), pH (3,5; 4,5; 5,5) e temperatura (30 oC, 35 oC, 40 oC) sobre o crescimento, e à influência do pH (4,5; 5,5) e temperatura (30 oC, 35 oC) sobre a fermentação de xilose em concentrações variando de 40 g/L a 100 g/L em meios sintéticos. A variação nos valores de pH e temperatura não resultou em diferenças na velocidade específica de crescimento de... / The search for new yeast species able to ferment pentoses is one of the challenges towards the difficulties involving the technology on the production of second generation ethanol. Besides, the usage of lignocelulosic residues demands a step of hydrolysis for the depolymerization of the hemicelulosic fraction. Acids have been used frequently due to the low cost and high efficiency. However, inhibitors may also be released along with the sugars, inhibiting the fermentative activity of the yeasts. In this context, this study aimed to isolate yeast strains from natural sources (sugar cane juice, bagasse and rhizosphere, and corn straw), the presumptive evaluation of the pentose fermentation ability and the identification of the selected strain, which was evaluated regarding the ability to grow and ferment pentose by using synthetic media under different environmental conditions as well as acid hydrolysates obtained from sugar cane bagasse. Among 350 isolates, 39 displayed fermentative activity of arabinose (56.4%) or xylose (38.5%) or both (5.1%). One of the yeast strains that showed both arabinose and xylose fermentation (number 311), isolated from sugar cane juice, was identified by the amplification of D1/D2 region of the 26S gene and ITS region from the ribosomal DNA as Meyerozyma guilliermondii. This strain was evaluated regarding the influence of the carbon source (glucose, xylose or arabinose), pH (3.5; 4.5; 5.5) and temperature (30 oC, 35 oC, 40 oC) upon the growth, and the influence of pH (4.5; 5.5) and temperature (30 oC, 35 oC) upon the fermentation of xylose in concentrations ranging from 40 g/L to 100 g/L in synthetic media. Varying initial pH values and temperatures of incubation did not result in differences in the specific growth rate of M. guilliermondii when growing in 20 g/L arabinose, xylose or glucose. In fermentation assays, the increase in the xylose concentration did not bring about a higher alcohol production. A... / FAPESP: 08/5798-6 / CNPq: 574002/2008-1

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-03Bitstream added on 2014-11-10T11:57:42Z : No. of bitstreams: 1 000791746_20161230.pdf: 155533 bytes, checksum: 6f18d97bf9f0c9eacd6f64c0cc35283a (MD5) Bitstreams deleted on 2017-01-02T15:03:50Z: 000791746_20161230.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-01-02T15:05:07Z : No. of bitstreams: 1 000791746.pdf: 908787 bytes, checksum: deb0484311ec8603c54203d7f5c799da (MD5) / Legislações mundiais estão sendo criadas a fim de reduzir a presença de resíduos de antimicrobianos em alimentos e bebidas. Com destaque para as bebidas alcoólicas destiladas, em que micro-organismos inerentes ao processo fermentativo infectam e resultam em decréscimo da qualidade do produto. Objetivou-se avaliar o efeito dos extratos de própolis, antimicrobiano sintético à base de monensina e o prévio tratamento físico-químico do caldo de cana, para o controle de contaminantes no processo fermentativo, destinado à produção de cachaça. Avaliaram-se os efeitos sobre a atividade da levedura Saccharomyces cerevisiae CA-11, sobre os compostos secundários e sobre a qualidade do destilado final. Adotou-se o delineamento em parcelas subdivididas com três repetições, empregando-se 5 tratamentos principais (biocidas) e 5 tratamentos secundários (ciclos de fermentação). Os tratamentos principais foram constituídos de Controle (caldo sem tratamento); antimicrobiano sintético (Monensina sódica); extrato etanólico de própolis verde (EEPV), extrato etanólico de própolis marrom (EEPM), tratamento físico-químico do caldo (TFQ). O tratamento secundário foi constituído por cinco ciclos fermentativos. Avaliou-se a viabilidade das células e brotos, assim como o índice de brotamento ao longo da fermentação. Para o vinho, determinou-se pH, acidez total, glicerol e teor alcoólico. A composição do destilado (acroleína, acidez volátil, acetaldeído, carbamato de etila, ésteres, metanol, alcoóis superiores, propílico, isobutílico, isoamílico) foi determinada por cromatografia. Os teores de etanol produzidos pela levedura CA-11 foram entre 6 a 7%, sendo não significativos para todos os tratamentos avaliados. Todos os tratamentos contribuíram para melhorar os parâmetros físico-químicos e a qualidade dos vinhos obtidos. Avaliações microbiológicas indicaram que a ... / Regulations are being created worldwide to reduce the amount of antimicrobial residues in food and beverages, especially distilled alcoholic beverages, because contaminant microorganisms from fermentation process may infect and depreciate the product quality. This study aimed to evaluate the effect of propolis extracts, monensin-based synthetic antimicrobial and previous physical-chemical treatment of the broth to control contaminants in the fermentation process for the production of cachaça. We studied the effects on the activity of the Saccharomyces cerevisiae CA-11 and the composition of secondary metabolites and quality of the final distillate. The experiment was arranged in a completely randomized design in split splots with three replications, using main treatments (five antimicrobials) and secondary treatments (fermentation cycles). The main treatments were: control (untreated juice); sodium monensin; green propolis ethanolic extract (GPEE); brown propolis ethanolic extract (BPEE); physical-chemical juice treatment (PCT). Secondary treatments corresponded to five fermentation cycles. The amount of yeast cell and bud viability, and yeast bud rate during the fermentation were evaluated. The wines were analyzed for pH, total acidity, glycerol and alcohol content. Microbiological evaluations indicated that the sugarcane source used, presented with excellent quality, showing low number of contaminants in juice and wine.The compounds of cachaça quantified by gas chromatography were (acetaldehyde, acrolein, esters, ethyl carbamate, higher alcohols, isobutyl, isoamyl, methanol, propyl, volatile acidity). Ethanol levels produced by the yeast strain ‘CA-11’ in the fermentation were found to be around 6 to 7%, which are not statistically significant among treatments. The concentrations of the secondary compounds were met significantly below the limits of the Brazilian legislation ...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-04-23Bitstream added on 2014-06-13T18:31:29Z : No. of bitstreams: 1 avilaneto_pm_me_rcla.pdf: 2987014 bytes, checksum: 42f0c4d662fdc347535b329b4435956b (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Com a utilização crescente do biodiesel no mundo, houve uma grande disponibilidade de glicerol no mercado. No brasil, é esperado um mercado de 200 mil toneladas de glicerol de biodiesel com a utilização de 5% de biodiesel ao diesel. Apesar disso, a clarificação e purificação deste glicerol ainda é um processo muito oneroso, sendo que a utilização do glicerol na forma bruta, além de gerar produtos de alto valor agregado, pode contribuir para diminuir o valor do biodiesel no mercado, uma vez que os custos de armazenamento ou descarte do glicerol bruto está atrelado ao preço do biodiesel. O glicerol de biodiesel preferencialmente é utilizado para produção de 1,3 propanodiol por bactérias, porém pouco se tem estudado a respeito da sua fermentação por leveduras, que podem utilizar maiores quantidades de glicerol e maiores taxas de conversão. Foram realizadas fermentações com 30 cepas de leveduras capazes de assimilar o glicerol utilizando frascos tipo erlenmeyer e glicerol como única fonte de carbono. O caldo fermentado foi analisado em HPLC equipado com detector UV e IR na busca de etanol, propanol, butanol, lactato, propionato, citrato, succinato e acetato, 1,3 propanodiol, 1,2 propanodiol, e 2,3 butanodiol. Foi utilizando o método de planejamento experimental para otimização do crescimento em frascos e três fermentações em reator para avaliação do meio otimizado. Também foram realizados dois planejamentos experimentais para otimização do meio de produção em frascos e seis fermentações em reator variando a aeração e a agitação. Foi verificado que Yarrowia lipolytica NRRL Y-1095 foi a cepa maior promissora na utilização de glicerol para produção de citrato. O meio de crescimento foi otimizado em glicerol 50 g.L-1, extrato de levedura 5 g.L-1, sulfato de amônia1 g.L-1, KH2PO4 7 g.L-1, Na2HPO4... / With the increasing use of biodiesel in the world, there is great availability of glycerol in the market. In Brazil, it is expected a availability of 200 thousand tons of biodiesel glycerol with the mixture of 5% biodiesel into mineral biodiesel. Nevertheless, the purification and clarification of glycerol is a very costly process, and the use of raw glycerol to generate products with high added value, may reduce the price of biodiesel in the market, since raw glycerol storing and disposing costs are put on the biodiesel price. Raw glycerol is preferably used to produce 1,3 propanediol by bacteria, but little has been studied about its fermentation by yeasts, which can use larger amounts of glycerol and have higher conversion rates. Fermentations were performed with 30 yeast strains able to use glycerol as the sole carbon source using Erlenmeyer flask. The fermented broth was analyzed on HPLC equipped with UV and RI detector searching ethanol, propanol, butanol, lactate, propionate, citrate, succinate and acetate, 1,3 propanediol, 1,2 propanediol, and 2,3 butanediol. The method of experimental design was used for growth optimization and three fermentation were performed in fermentor vase to evaluate the optimized medium. Two experimental designs were made for the evaluate the production medium and six fermentation in fermentor vase varying aeration and agitation. It was found that Yarrowia lipolytica NRRL Y-1095 strain was the most promising in the use of glycerol to produce citrate. The growth medium was optimized in glycerol 50.0 g.L-1, yeast extract 5.0 gL-1, ammonium sulfate 1.0 gL-1, KH2PO4 7.0 gL-1, Na2HPO4 2.5 gL-1, FeCl3 0.65 mg.L - 1, ZnSO4 1.2 mg.L-1, CuSO4.5H2O 0.31 mg.L-1 and MnSO4 0.27 mg.L-1, reaching 6.32 gL-1 of dry weight in bottles and 23gL-1 in fermentation reactor. It was found that glycerol was the only significant factor... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-09-13Bitstream added on 2014-06-13T18:50:18Z : No. of bitstreams: 1 coradello_lfc_me_araiq.pdf: 1578511 bytes, checksum: 9788032334af99e723890212a8a7529a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As destilarias brasileiras produzem etanol utilizando o processo fermentativo contínuo ou por batelada alimentada. Nas fermentações sucessivas, as células são recicladas e usadas continuamente durante toda a safra. No final de cada ciclo de fermentação as células são concentradas e tratadas com ácido para redução dos contaminantes antes da utilização como starter da fermentação seguinte. Alterações no estado fisiológico das células podem ocorrer dependendo das condições que ocorrem antes e durante o processo e também durante o tratamento ácido, bem como a concentração de subprodutos formados. Tais alterações podem afetar a produtividade e a eficiência do processo fermentativo. As variações no estado fisiológico podem ser avaliadas através da medida de alguns indicadores, tais como níveis de trealose e seu grau de mobilização, proteínas e glicerol. Além disso, são necessários estudos para selecionar e utilizar os parâmetros fisiológicos como ferramentas de diagnóstico do desempenho do processo. O objetivo do presente trabalho foi o de expor as células a tratamentos adequados entre os ciclos de fermentação, a fim de restaurar ou melhorar o seu estado fisiológico, evitando perdas na viabilidade, na atividade de crescimento e de fermentação. Dois métodos para a propagação da linhagem IQAr/45-2 foram estabelecidos e ambos mostraram ser eficientes no acúmulo de células. No entanto, maiores aumentos foram obtidos quando o lisado celular de levedura (LC) foi adicionado ao meio, o qual levou a um crescimento semelhante a linhagem PE-2. A obtenção LC consiste em um método rápido, fácil e de menor custo do que o uso do extrato de levedura comercial. Dois tipos de meio (meios MR1 e MR2) foram utilizados para manter as células entre os ciclos de fermentação. O meio de MR1 continha sais de zinco, amônio e magnésio e o meio MR2 era constituído... / Brazilian distilleries produce ethanol using continuous or fed-batch fermentations. In repeated fed-batch fermentations, cells are sequentially transferred from one fermentation cycle to the next. At the end of each fermentation, the yeast cells are harvested and acid-treated in order to kill contaminants prior to its use as starter of the next fermentation. Depending on stresses conditions occurring before and during the fermentation process, as well as the concentration of the by-products and acid treatment, changes in the physiological state of the cells can occur. Such changes can affect the productivity and fermentation efficiency of the process. The variations in physiological state can be evaluated by measuring indicators such as levels of trehalose, proteins and glycerol and their degree of mobilization. In addition, studies are required for selection and use of the physiological parameters as diagnostic tools of the process performance. The aim of present work was to improve and/or avoid losses in viability, growth and fermentation activities by exposing the cells to appropriate treatments between fermentation cycles, particularly in order to restore or improve their properties. Two methods for the propagation of the strain IQAr/45-2 were stablished and both showed efficiency on cell acumulation. However, greater biomass and viability were obtained for IQAr/45-2 strain when yeast cell lysate (LC) was added to the medium, having a similar growth when compared to the PE-2 strain. The procedure to LC obtention is a faster, easier and lower coast method than the commercial yeast extract. Two kinds of medium (MR1 and MR2 media) were used to storage the cells between the fermentation cycles. The MR1 medium was supplemented with ammonium, zinc and magnesium salts and MR2 medium was supplemented with LC... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-12Bitstream added on 2014-06-13T18:09:34Z : No. of bitstreams: 1 aizemberg_r_me_arafcf.pdf: 685654 bytes, checksum: d058342c2d66649275266dc34dcb968d (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A levedura Pichia pastoris vem sendo largamente utilizada como um eficiente sistema de expressão para a produção de proteínas heterólogas, pois é um sistema seguro, fácil e mais barato que sistemas de expressão de outros eucariotos. Neste trabalho, a enzima de interesse é a glicerol quinase (GK), que cataliza a transferência do fosfato terminal do ATP para o glicerol originando glicerol-3-fosfato e ADP. Esta reação pode ser utilizada na determinação da concentração de glicerol, subproduto da fermentação alcoólica. A leitura do consumo de glicerol é realizada pela determinação espectrofotométrica do NADH gerado na reação de oxido-redução catalizada pela enzima glicerol-3-fosfato desidrogenase. Este estudo de indução foi realizado em diferentes condições de crescimento da levedura Pichia pastoris. Os resultados mostraram a seleção do melhor clone da levedura Pichia pastoris para a expressão extracelular da enzima glicerol quinase, e a determinação das melhores condições do meio de cultura para a produção da enzima de interesse foram: concentração do meio de cultura BMMY (20 vezes), densidade inicial de célula (0,1 mg/mL), concentração de metanol na fase de indução (1%), natureza do tampão (fosfato de potássio), pH (6,0), suplementação de glicerol no meio BMMY (1%), peptona (marca Difco), sem adição de sulfato de amônio, caseína e glicina, uso do meio BMMY e liofilização do mesmo. Estudos de parâmetros cinéticos foram realizados e a atividade máxima da GK foi obtida em pH 9,8, a 50ºC e 2,5 μM de substrato, por metodologia clássica, além da presença de sulfato de magnésio e diluição da enzima de 30 vezes. A enzima apresentou alta estabilidade térmica ― a atividade foi completamente... / The yeast Pichia pastoris has been widely used as an efficient expression system for production of heterologous proteins because it is a safe, easy and cheaper than expression systems in other eukaryotes.In this studie, the enzyme of interest is glycerol kinase (GK), which catalizes the transfer of terminal phosphate from ATP to glycerol resulting glycerol-3-phosphate and ADP. This reaction can be used in determining the concentration of glycerol, a byproduct of fermentation. The reading of the consumption of glycerol is carried out by spectrophotometric determination of NADH generated in the redox reaction catalyzed by the enzyme glycerol-3-phosphate dehydrogenase. This study of induction was performed in different conditions of growth of the yeast Pichia pastoris. The results show that selecting the best clone of the yeast Pichia pastoris for the expression of extracellular enzyme glycerol kinase, and determining the best conditions of the culture medium for producing the enzyme of interest were: concentration of the culture medium BMMY (20 times), initial cell density (0.1 mg/mL), methanol concentration in the induction phase (1%), nature of buffer (potassium phosphate), pH (6.0), glycerol supplementation in BMMY medium (1%), peptone (Difco), without addition of ammonium sulfate, casein and glycine in BMMY and lyophilized medium. Studies of kinetic parameters were conducted and the GK maximum activity was obtained at pH 9.8 at 50°C and 2.5 μM substrate by conventional method, besides the presence of magnesium sulfate and diluting the enzyme 30 times. The enzyme showed high thermal stability - the activity was fully maintained up to 50°C for one hour - and at pH 7.0 for 7 days and kept under refrigeration, freeze-dried extract showed a decrease in enzymatic activity. Calculated by... (Complete abstract click electronic access below)