A crescente preocupação com a sustentabilidade e com o consumo de produtos naturais, ecologicamente corretos e biodegradáveis, coloca em evidência a importância do desenvolvimento de processos que utilizem matérias-primas renováveis para a obtenção de produtos de interesse à indústria. Nos últimos anos, tem-se buscado viabilizar as biorrefinarias lignocelulósicas para a obtenção de produtos a partir de biomassa vegetal, principalmente de subprodutos agrícolas e agroindustriais. Neste contexto, os biossurfactantes, os quais são metabólitos microbianos com propriedades tensoativas, emulsificantes e antimicrobianas, são bioprodutos alvos de pesquisa por apresentarem aplicações diversas nas indústrias petrolífera, química, alimentícia, farmacêutica e cosmética. Diferentes estratégias de redução do custo da produção microbiológica de compostos surfactantes vêm sendo desenvolvidas, a fim de tornar o processo mais viável do ponto de vista econômico e industrial e entre elas estão o desenvolvimento de bioprocessos mais eficientes, incluindo a otimização das condições do processo fermentativo e a utilização de substratos mais baratos, entretanto, poucos abordam a utilização de leveduras e do bagaço de cana-de-açúcar como matéria-prima renovável disponível no Brasil. Dentro deste contexto, esta pesquisa tem como principal objetivo estudar a influência da agitação e da aeração na produção de biossurfactante a partir de meio formulado com hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar e suplementado com nutrientes, pela levedura Cutaneotrichosporon mucoides em biorreator de bancada. Para tanto, foi utilizado planejamento fatorial completo 22 com triplicata no ponto central e o índice de emulsificação (I.E.) e a tensão superficial (T.S.) do meio foram analisados após 96 h de fermentação. Os melhores resultados (I.E. = 69.4 % e T.S. = 57.8 mN.m-1) foram obtidos quando se empregou a maior agitação (250 rpm) e a menor aeração (0,5 vvm). O alto valor de I.E. evidencia o pontencial emulsificante do biossurfactante produzido, principalmente na indústria petroquímica. Entretanto, ainda se faz necessário otimizar os parâmetros agitação e aeração e reduzir a formação de espuma durante a fermentação, a fim de viabilizar este bioprocesso. / The growing concern with sustainability and the consumption of natural, ecologically correct and biodegradable products highlights the importance of developing processes that use renewable raw materials to obtain products that can be applied in industry. In the last years, it has been tried to make viable the lignocellulosic biorrefinaries concept in order to obtain products from vegetal biomass, mainly from agricultural and agroindustrial by-products. In this context, the biosurfactants, which are microbial metabolites with tensoactive, emulsifying and antimicrobial properties, are bioproducts studied because they can be applied in the petroleum, chemical, food, pharmaceutical and cosmetic industries. Different strategies to reduce the cost of microbiological production of surfactant compounds have been developed in order to make the process viable from an economic and industrial point of view and among them are the development of more efficient bioprocesses, including the optimization of fermentation process conditions and the use of cheaper substrates, however, few works were done using yeasts and sugarcane bagasse as a renewable raw material available in Brazil. In this context, the main objective of this research is to study the influence of agitation and aeration in the production of biosurfactant using hemicellulosic hydrolyzate of sugarcane bagasse supplemented with nutrients and the yeast Cutaneotrichosporon mucoides in stirred tank bioreactor. For this purpose, a 22 full factorial design was used and the emulsification index (E.I.) and the surface tension (S.T.) of the medium were analyzed after 96 h of fermentation. The best results (E.I. = 69.4% and S.T. = 57.8 mN.m-1) were obtained when using the highest agitation (250 rpm) and the lowest aeration (0.5 vvm). High results of E.I. showed the emulsifying potential of the biosurfactant produced, mainly in petrochemical industry. However, it is still necessary optimizing agitation and aeration parameters and decrease foaming formation during the fermentation in order to favor the viability of this bioprocess.

A legislação brasileira permite a substituição parcial do malte de cevada por adjuntos, malteados ou não, para produção de cervejas. Esses adjuntos proporcionam redução de custos de produção e a obtenção de bebidas com diferentes características sensoriais. A proposta deste trabalho foi a de produzir uma bebida com teor reduzido de etanol, utilizando quinoa malteada como adjunto. Foram avaliadas três linhagens de levedura, duas comerciais, S-23 e W-3470 (Fermentis - França) e uma do banco de cepas da Escola de Engenharia de Lorena (EEL), classificada como PPB-01. Avaliou-se o rendimento em etanol, visando a produção de bebidas com teor reduzido de etanol, obtendo-se rendimentos semelhantes em álcool, 0,37, 0,35 e 0,39 g/g, para as cepas S-23, W-3470 e PPB-01, respectivamente. Utilizou-se o processo de mosturação por infusão simples, a 72ºC, sendo comparado à condição padrão, na qual utilizou-se temperaturas de 52ºC, 62ºC, 72ºC, obtendo-se rendimentos em etanol de 0,40, 0,41 e 0,40 g/g, para S-23, W-3470 e PPB-01, respectivamente. A linhagem S-23 foi escolhida para prosseguir nos estudos, devido ao menor tempo de fermentação, 108 horas, na produção de bebidas com teor reduzido de etanol, comparado com as demais linhagens cujo tempo de fermentação foi de 116 horas. A quinoa foi malteada, sendo observada germinação de apenas 60%, o que pode ter dificultado a filtração e clarificação de mostos. Com isso, necessitou-se alterar a condição de mosturação, de infusão simples para mosturação de dois passos, utilizando-se as temperaturas de 52ºC e 72ºC. Nesta condição de mosturação, os fatores de rendimento em etanol foram de 0,38, 0,36, 0,36, 0,37 g/g, na fermentação de mostos elaborados contendo quinoa malteada como adjunto, nas proporções de 10%, 20%, 30% e 45% em massa, respectivamente, semelhante aquele rendimento observado na fermentação de mosto puro malte, 0,37g/g. O tempo de fermentação de mosto puro malte foi reduzido de para 132 para 88 horas de fermentação de mosto contendo quinoa malteada na proporção de 45%. O teor inicial de aminoácidos livres pode ter afetado o tempo de fermentação, observando-se teores de 133mg/L no mosto puro malte, e 141, 148, 152 e 177mg/L nos mostos contendo quinoa malteada como adjunto, nas proporções de 10%, 20%, 30% e 45% em massa, respectivamente. Na avaliação sensorial das diferentes bebidas obtidas, constatou-se que a aceitação foi semelhante para todas as amostras, quando comparadas a uma amostra de cerveja comercial, com notas compreendidas entre \"gostei ligeiramente\" e \"gostei moderadamente\". A estabilidade da espuma atingiu 155 Sigma para a amostra puro malte sendo fortemente afetada quando quinoa malteada foi utilizada como adjunto, nas proporções de 10%, 20%, 30% e 45% em massa, sendo que o valor Sigma foi de 104, 69, 44 e 6, respectivamente, e 128 Sigma para amostra comercial. A fermentação do mosto em escala piloto contendo 45% em massa de quinoa malteada, como adjunto, foi avaliada, verificando-se que as características pH, atenuação, número de células em suspensão e de rendimento em etanol (0,39g/g) foram semelhantes às demais condições de bancada avaliadas, tanto para avaliação de diferentes leveduras ou condições de mosturação, quanto para substituição de malte por quinoa malteada. / Brazilian law allows substitution of barley malt by adjuncts, malted or not, to produce beers. These adjuncts provide a reduction of production costs and obtaining beverages with different sensory characteristics. This work aimed to produce a drink with reduced ethanol content using malted quinoa as adjunct. Three yeast strains were evaluated, S-23 and W- 3470, commercials (Fermentis - France) and PPB-01 from the yeasts bank of Engineering School of Lorena (EEL), regarding to ethanol yield, being observed in similar yields ethanol, 0.37, 0.35 and 0.39 g / g for the strains S-23, W-3470 and PPB-01, respectively, by mashing a simple infusion, at 72°C, compared to the control condition, by mashing with temperatures 52ºC, 62ºC, 72ºC, obtaining ethanol yields 0.40, 0.41 and 0.40g/g for S-23, W-3470 and PPB-01, respectively. The S-23 strain was chosen for the studies below, since the fermentation time was slightly lower, 108 hours, for production of beverages with reduced ethanol content, compared to other processes 116 hours for W-3470 and PPB-01 strains. The quinoa was malted for transformation of the grain, germination of only 60% was observed under the conditions evaluated, which may have hindered the filtration and clarification of worts, even mashing condition having been changed from simple infusion mashing for the two steps, using temperatures of 52ºC and 72ºC , observing ethanol yields of 0.38 , 0.36 , 0.36 , 0.37g/g, produced in the fermentation of worts containing malted quinoa as adjunct in proportions of 10%, 20%, 30% and 45% by weight, respectively, similar to that observed in fermentation yield of pure malt wort, 0.37 g/g. The fermentation time was reduced from132 hours, pure malt wort, to 88 hours, malted quinoa wort in a proportion of 45%. The initial content of free amino acids, may have affected the fermentation time, concentration of 133mg/L were observed in pure malt wort, and 141, 148, 152 and 177mg/L in worts containing malted quinoa as adjunct in the proportions of 10%, 20%, 30% and 45% by mass , respectively. In the sensory evaluation of obtained beverages, pure malt, and containing malted quinoa as adjunct in different proportions, it was found that acceptance was similar for all samples, compared to a sample of commercial beer, with notes between \"liked slightly\" and \"liked moderately\". The stability of the foam 155 Sigma of pure malt sample was strongly affected when malted quinoa was used as adjunct in the proportions of 10%, 20%, 30% and 45% by weight, being observed Sigma 104 , 69, 44 and 6, respectively compared to a commercial sample, Sigma 128. The fermentation of wort in a pilot scale containing 45% by weight of malted quinoa as adjunct, was evaluated by checking and characteristics such as pH, apparent attenuation and maximum number of suspension cells and ethanol yield (0.39 g/g) were similar to other conditions evaluated in bench scale.

Este trabalho teve como objetivos avaliar as condições de cultivo para a produção de lipase e acúmulo de lipídio pela levedura Candida viswanathii utilizando diferentes fontes de carbono e nitrogênio em condições submersas, imobilizar a lipase e avaliar o seu potencial em reação de hidrólise de gordura de frango em biorreator tipo cesto. Os cultivos submersos em condições limitantes de nitrogênio com diferentes fontes de lipídios puros ou complexos mostraram que C. viswanathii acumulou 44% de lipídio intracelular em trioleína e 39% em azeite de oliva utilizando extrato de levedura como fonte de nitrogênio. Nestas condições, a produção de lipase foi 26,78 U/ml em azeite de oliva e 23,6 U/ml em trioleína. O nitrato de amônio inibiu a produção de lipase em 48% em trioleína e 69% em azeite de oliva. Além disso, a análise dos ácidos graxos revelou predominância de ácido oleico (C18:1), em proporções de 69,31, 60,69 e 68,84%, para azeite de oliva, glicose e azeite/glicose, respectivamente. Quanto à imobilização, estudou-se a influência do diâmetro da esfera e da concentração de alginato, obtendo-se o melhor diâmetro de 2 mm e concentração de 2% de alginato, com atividade enzimática de 13,42 U/g e 28 U/g, respectivamente. Utilizou-se alginato de sódio em sua forma convencional e modificado com glutaraldeído, álcool polivinílico e carboximetilcelulose, sendo que o alginato na forma convencional foi o que apresentou melhores resultados, obtendo-se 28,6 U/g e mais de 50% de atividade após 15 ciclos de reuso. A caracterização da lipase livre e encapsulada de C. viswanathii revelou temperatura ótima de atividade de 35 ºC para a enzima encapsulada e na faixa de 40 – 45 ºC para a lipase livre sobre a hidrólise do p-NPP. Sobre a hidrólise de gordura de frango, tanto enzima livre quanto encapsulada apresentaram temperatura ótima de atividade à 40 ºC. Quanto à estabilidade térmica, a enzima livre apresentou boa estabilidade até 12h de incubação nas temperaturas de 30 e 40 ºC. Já a enzima encapsulada mostrou-se estável em até 72 horas de incubação nas mesmas temperaturas. A enzima livre apresentou aumento de atividade na presença de NH4Cl e CaCl2 (117,50% e 111,25%, respectivamente). Já a lipase encapsulada apresentou aumento na atividade com todos os íons analisados, sendo CaCl2 (152,94%), NH4Cl (145,88%), BaCl2 (144,12%) e NaCl (138,24%). Em relação à hidrólise, observou-se que tanto a enzima livre como encapsulada apresentaram maior atividade hidrolítica após 96 horas de incubação, em que a enzima encapsulada obteve 34,66% de hidrólise e a enzima livre obteve 17,91% de hidrólise. Assim, a levedura Candida viswanathii mostrou-se eficiente tanto para o acúmulo de lipídio, quanto para a produção de lipase nas condições estabelecidas. Além disso, a enzima encapsulada apresentou boa estabilidade e potencial para aplicação na hidrólise de gordura de frango. / The aim of this work was to evaluate the culture conditions for lipase production and lipid accumulation by yeast Candida viswanathii using different carbon sources and nitrogen under submerged conditions; and to immobilize the lipase produced in alginate and to evaluate its potential for poultry fat hydrolysis in basket type bioreactor. Submerged cultures under nitrogen-limiting conditions with different sources of pure or complex lipids showed that C. viswanathii accumulated 44% intracellular lipid in triolein and 39% in olive oil using yeast extract as a source of nitrogen. Under these conditions, lipase production was 26.78 U/ml using olive oil and 23,6 U/ml with triolein. Ammonium nitrate inhibited lipase production in 48% with triolein and 69% wiht olive oil. In addition, analysis of fatty acids showed a predominance of oleic acid (C18:1), in proportions of 69.31, 60.69 and 68.84%, for olive oil, glucose and olive oil/glucose, respectively. The influence of drop diameter and alginate concentration was studied, obtaining the best 2 mm diameter and 2% alginate concentration, with enzymatic activity of 13.42 U/g and 28.0 U/g , respectively. Sodium alginate was used in its conventional form and modified with glutaraldehyde, polyvinyl alcohol and carboxymethylcellulose, and the alginate in the conventional form gave the best results, obtaining 28.6 U/g and more than 50% activity after 15 cycles of reuse. The free and encapsulated lipase characterization of C. viswanathii revealed an optimal activity temperature of 35 °C for the encapsulated enzyme and in the 40-45 °C range for free lipase on the hydrolysis of p-NPP. On the hydrolysis of poultry fat, both free and encapsulated enzyme presented optimum temperature of activity at 40 ºC. As for thermal stability, the free enzyme presented good stability up to 12 h of incubation at temperatures of 30 and 40 ºC. The encapsulated enzyme was stable in up to 72 hours of incubation at the same temperatures. The free enzyme showed increased activity in the presence of NH4Cl and CaCl2 (117.50% and 111.25%, respectively). In addition, the encapsulated lipase presented increased activity with all the ions analyzed, being CaCl2 (152.94%), NH4Cl (145.88%), BaCl2 (144.12%) and NaCl (138.24%). In relation to the hydrolysis, it was observed that both the free and encapsulated enzyme presented higher hydrolytic activity after 96 hours of incubation, in which the encapsulated enzyme obtained 34.66% hydrolysis and the free enzyme obtained 17.91% hydrolysis. Thus, yeast Candida viswanathii proved to be efficient both for lipid accumulation and for lipase production under the established conditions. In addition, the encapsulated enzyme presented good stability and potential for application in poultry fat hydrolysis.

A atual demanda mundial para redução nas emissões de dióxido de carbono vem aumentando e o uso de etanol como combustível tem sido considerado como uma boa alternativa. Entretanto as condições de cultivo da levedura obrigam o micro-organismo a lidar com diferentes estressores, sendo as altas temperaturas e elevadas concentrações de etanol exemplos dos mais limitantes durante o processo produtivo. Assim, o presente estudo teve como objetivo encontrar mutantes de Saccharomyces cerevisiae que apresentassem maior resistência a altas concentrações de etanol e altas temperaturas concomitantemente. Para isso, utilizamos como modelo a coleção YKO (Invitrogen®), que contém 4,828 linhagens mutantes para genes não essenciais na levedura. Primeiramente, estabelecemos as condições de estresse (concentração de etanol e temperatura) as quais se mostrassem limitantes para o crescimento da linhagem isogênica selvagem (BY4741). Foram estabelecidas as condições de estresse em 10% de etanol em conjunto com aumento de temperatura para 37ºC, que foram então utilizadas para testar a tolerância das linhagens mutantes agrupadas em 53 pools. Foram identificadas as linhagens mutantes para as ORFs UBP15, THI12, CLA4, DIT1 e MTC7 que suportaram tais condições, se mostrando possíveis candidatos para melhora genética em linhagens industriais como PE2 e CAT1. / The current world demand for reduced emissions of carbon dioxide is increasing the use of ethanol as a fuel has been considered as a good alternative. However culture conditions requiring the yeast micro-organism to cope with different stressors, as the high temperatures and high concentrations of ethanol the most lititant examples during the production process. Thus, the present study aimed to find Saccharomyces cerevisiae mutants that having greater resistance to high ethanol concentrations and high temperatures concurrently. For this, we use a model collection YKO (Invitrogen®) which contains 4.828 mutant strains for non-essential genes in yeast. First, we establish the stress conditions (ethanol concentration and temperature) which would prove limiting to the growth of the isogenic wild type (BY4741). Were established stress conditions in 10% ethanol together with temperature rise to 37ºC, which were then used to test the tolerance of mutant strains grouped into 53 pools. The mutant lines were identified for UBP15, THI12, CLA4, DIT1 and MTC7 ORFs who endured such conditions are showing possible candidates for genetic improvement in industrial strains as PE2 and CAT1.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:32:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilherme Arielo.pdf: 1339457 bytes, checksum: 8bc042278a333bce7c569d21d7195e80 (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Brazil is one of the most advanced countries, in the technological point of view, regarding the production and use of ethanol as fuel. It is used mostly in the gasoline blend, and is applied to exclusive use of direct fuel. In order to obtain it, different types of biomass can be explored, and sugar cane is both the main source of fuel generation. In the process of ethanol production, many factors may cause interference in expected yields. The aim of this study was to determine the best process conditions for fermentation of aqueous jerivá pulp extract using the response surface methodology and optimization simplex. Design was incomplete factorial 33 with yeast extract, yeast and NH4H2PO4 as independent variables and ethanol yield, the response. Regression analysis showed that the model is predictive and the simplex optimization indicated a formulation containing 0.35 g L-1 yeast extract, 6.33 g L-1 yeast and 0.30 g L-1 and NH4H2PO4, for an optimum yield of 85.40% ethanol. To validate the predictive equation, experiment was repeated in triplicate under optimum conditions, yielding, and an average yield of 87.15% was obtained. According to application of the t test, it was found that there was no significant difference, at 5% level, between the mean value obtained and the value obtained by simplex optimization. / O Brasil é um dos países mais avançados, do ponto de vista tecnológico, na produção e no uso do etanol como combustível. O etanol é usado na sua maior parte na mistura da gasolina, e aplicado como uso exclusivo de combustível direto, no Brasil. Para sua obtenção se pode utilizar de diferentes formas de biomassa, sendo a cana de açúcar no a principal fonte de geração do combustível. No processo de produção de etanol vários fatores interferem no rendimento. O objetivo deste trabalho foi determinar as melhores condições do processo de fermentação alcoólica do extrato aquoso da polpa de jerivá, utilizando a metodologia de superfície de resposta e otimização simplex. Foi empregado o delineamento fatorial incompleto 33 tendo o extrato de levedura, NH4H2PO4 e levedura, como variáveis independentes e o rendimento da produção de álcool como resposta. A análise da regressão mostrou que o modelo é preditivo e a otimização simplex indicou uma formulação contendo 0,35 g L-1 de extrato de levedura, 6,33 g L-1 de levedura e 0,30 g L-1 de NH4H2PO4 para um rendimento ótimo de produção de etanol de 85,40%. Para a validação da equação preditiva o experimento foi repetido em triplicata, nas condições ótimas estabelecidas, obtendo-se um valor médio de 87,15% de rendimento. Aplicando-se o teste t, verificou-se que não houve diferença significativa, em nível de 5%, entre o valor médio obtido e aquele indicado na otimização simplex.

Foram estudados a composição e o pH do meio de cultivo para a produção do fragmento de anticorpo (scFv) anti-LDL(-), expresso em Pichia pastoris recombinante. Os experimentos que definiram a composição e pH do meio assim como a concentração inicial de células na fase de indução foram realizados em agitador orbital a 250 rpm, com temperatura de 30 ºC na fase de crescimento e 20 ºC na fase de indução, durante 72 horas, com adição diária de 1% (v/v) de metanol. Para modificação do meio foi realizado um planejamento experimental empregando como variáveis independentes: extrato de soja, casaminoácidos e ureia, os quais substituíram o YNB e a biotina presentes no meio padrão (BMMY). Apesar de haver maior produção no meio com extrato de soja, o meio contendo 10 g.L-1 de casaminoácidos foi selecionado, uma vez que este favoreceu a etapa de purificação. A partir da faixa de pH estudada entre 3,0 e 8,0, determinou-se que o pH 8,0 no início da fase de indução favorece a maior produção. Finalmente, o meio BMMY-CA (pH 8,0) foi utilizado para cultivo em biorreator com volume de trabalho de 10L e a partir deste cultivo foram calculados os parâmetro cinéticos (velocidades de crescimento, de consumo de substrato e de produção, bem como produtividade). Diante do conjunto de experimentos realizados, foi possível otimizar a composição do meio de cultivo e as condições operacionais, que possibilitaram um aumento do rendimento bem como aumento do volume de produção do scFv anti-LDL(-) em biorreator. / Composition and pH culture medium for the production of anti- LDL(-) antibody fragment (scFv) were studied in recombinant yeast Pichia pastoris. The experiments that defined medium composition, pH and the initial cell concentration in the induction phase were carried out in baffled shaker flasks at 250 rpm, with temperature at 30°C for growth phase and 20°C for induction phase, during 72 hours with daily addition of 1% (v/v) methanol. A design of experiments employing for medium modification with independent variables: soy extract, casamino acids and urea, which replaced the YNB and biotin present in the standard medium (BMMY) was conducted for medium formulation. Even though, there was an increase in medium production with soy extract, the medium containing 10 g.L-1 casamino acids was selected since it favors the purification step. Through a pH range study (3.0 to 8.0), it was determined that pH 8.0 during induction phase offered higher levels. Then, the best results from shaker flask cultivation (BMMY-CA with casamino acids and pH 8.0) were carried out in 1L bioreactor, showing a biomass and a scFv production increase compared to the standard, BMMY (pH 6.0). Finally, the medium BMMY-CA (pH 8,0) was submitted to a volume scale-up into a 10L bioreactor, which was also used to evaluate kinetic parameters (rates of growth, substrate consumption and production as well as productivity). In conclusion, by optimizing culture medium and operating conditions it was possible to increase yield and scale-up the production of scFv anti-LDL(-) in bioreactor.

O presente estudo relata a avaliação da metodologia de microplaqueamento em gotas como uma forma alternativa para contagem da bactéria Lactobacillus fermentum CCT 1407 em cultura isolada, ou em cultura mista com Saccharomyces cerevisiae, utilizando o meio de cultivo MRS e actidiona como inibidor da levedura. A análise dos resultados revelou que a metodologia de microplaqueamento em gotas foi equivalente ao plaqueamento em profundidade, o qual é a metodologia rotineiramente utilizada. Este trabalho também relata o comportamento das linhagens Fleischmann, PE-2 e M-26 quando em cultivo misto com a bactéria L. fermentum CCT 1407 durante seis reciclos fermentativos realizados com mosto composto de 30% de melaço e 70% caldo de cana, incubados à temperatura de 32 o C. Foi utilizada a análise de variância para analisar as variáveis e análise sob o esquema parcelas subdivididas no tempo em delineamento blocos ao acaso. Os resultados obtidos mostram que ocorreram reduções de viabilidade nos tratamentos realizados com a linhagem Fleischmann promovendo um estímulo à multiplicação bacteriana, porém, os tratamentos com a linhagem PE-2 apresentaram menores reduções de viabilidade e o estímulo à multiplicação bacteriana foi menor. Ao comparar a o comportamento das linhagens M-26 e PE-2 durante a fermentação em cultivo misto com L. fermentum CCT 1407 não houve diferença estatística significativa, através do teste F, para os seguintes parâmetros: viabilidade celular, rendimento fermentativo, teor alcoólico, massa microbiana e glicerol, sendo detectada diferença significativa para os parâmetros contaminação bacteriana e pH do vinho delevurado. Para o início do experimento comparativo entre as linhagens M-26 e PE-2 foi inoculada a bactéria (1,5.10 6 UFC.mL -1 ) e ao final do sexto ciclo as contaminações foram 3,3.10 7 UFC.mL -1 e 6,0.10 7 UFC.mL -1 nos tratamentos realizados com as linhagens M-26 e PE-2, respectivamente. O aumento da contaminação bacteriana estimulou a formação de glicerol. O teor de trealose apresentou relação positiva com a viabilidade sendo considerado um indicador das condições fisiológicas da levedura, independentemente da linhagem avaliada. / The present study reports the evaluation of pour plate method in drops as an alternative to count the bacteria L. fermentum CCT 1407 in isolated culture, or in mixed culture with Saccharomyces cerevisiae, using the means of cultivation MRS and actidiona as inhibitor of yeast. The analysis of the results revealed that the pour plate method was equivalent to the in depth plate method, which is the methodology most commonly used. This study also presents the behavior of the strain Fleischmann, PE-2 and M-26 when in mixed culture with the bacteria L. fermentum CCT 1407 for six fermentative re cycles accomplished with composed must of 30% of molasses and 70% cane broth, incubated to the temperature of 32 o C. The variance analysis was used to analyze the variables. The obtained results show viability reductions in the treatments accomplished with the strain Fleischmann promoting bacterial multiplication, even so, the treatments with the strain PE-2 presented smaller viability reductions and the incentive to the bacterial multiplication was also smaller. When comparing the behavior of the both strains, M-26 and PE-2, during the fermentation in mixed cultivation with L. fermentum CCT 1407 there was no significant statistical difference, according to the results of the test F, for the following parameters: cellular viability, fermentative output, alcohol content, microbial mass, and glycerol. Significant difference was just detected for the parameters of bacterial contamination and pH of the wine. For the beginning of the first fermentative cycle it was inoculated 1,5.10 6 UFC.mL -1 and at the end of the sixth cycle the contamination was 3,3.10 7 UFC.mL -1 and 6,0.10 7 UFC.mL -1 in the treatments accomplished with the strains M-26 and PE-2, respectively. The increase of bacterial contamination stimulated the glycerol formation and the trehalose content-presented positive relationship with the viability being considered an indicator of the physiologic conditions of the yeast, regardless the appraised yeast strains.

O presente estudo objetivou avaliar comparativamente a eficácia de probiótico a base de levedura Saccharomyces cerevisiae e de ionóforo (Monensina sódica) na prevenção e tratamento da acidose láctica ruminal aguda em ovinos, por meio de uma série de variáveis ruminais e sistêmicas. Foram utilizados 30 ovinos adultos, mestiços da raça Santa Inês, providos de cânula ruminal, com cerca de 30 kg de peso corporal. Os animais foram mantidos em gaiolas metabólicas e alimentados com dieta basal calculada em 2,7% do peso vivo e composta de 75% da matéria seca de feno de capim de coast-cross e de 25% de concentrado. Os ovinos foram distribuídos aleatoriamente em três grupos com 10 animais cada, assim constituídos: Controle; Probiótico e Monensina. O grupo controle recebeu apenas a dieta basal, o grupo Probiótico teve a dieta basal suplementada com 5g/animal/dia do probiótico Yea-Sacc®, e o grupo Monensina recebeu 33 ppm de monensina sódica em relação a matéria seca da dieta basal. Os aditivos foram fornecidos diretamente através da cânula ruminal. Após 30 dias de experimento foi realizada indução experimental de acidose láctica ruminal através da administração de sacarose. Foi realizado exame clínico e coleta de amostras de sangue e conteúdo ruminal antes na indução (T0h) e após 6, 12, 18, 24, 36 e 48 horas da indução. O pH e a temperatura ruminal foram aferidos de forma contínua por 48 horas a partir da indução experimental por meio de sistema de aquisição de dados com eletrodo submersível. No tempo 12 horas o grupo Monensina apresentou pH médio de 5,2 e foi maior que o grupo Controle (pH 4,45). Nos tempos T18h e T24h os grupos Monensina e Probiótico apresentarem maior pH ruminal que o Controle e nos tempos T36h e T48h apenas o grupo probiótico. Os valores médios do Lactato-L ruminal do grupo controle no T24h foram superiores em 97,6% ao grupo Monensina e 123,0% ao grupo Probiótico, com menores valores observados no grupo Probiótico em relação ao controle nos tempos T24h, T36h e T48h. Quanto maior o lactato-L ruminal, menor o pH (R2 = 0,82), maior a osmolaridade ruminal (R2 = 0,53) e maior p Lactato-L plasmático (R2 = 0,77). O uso de probiótico proporcionou a partir da 18ª h de indução a ocorrência de um quadro de ALRA mais brando, por promover um menor acúmulo de ácido láctico no rúmen, com conseqüente diminuição do pH e da osmolaridade ruminais, e de acarretar um menor grau de desidratação e de acidose sistêmica. Essas constatações indicam que o probiótico pode ser utilizado com vantagens no tratamento de ovinos com ALRA. O uso de monensina aliviou pontualmente, na altura da 12ª hora da indução, a acidose ruminal por uma redução na velocidade de queda do pH ruminal, mas não impediu que esse quadro ocorresse e que evitasse o surgimento de complicações clínicas decorrentes da ALRA. / This study aimed to comparatively evaluate the efficacy of the probiotic yeast Saccharomyces cerevisiae and ionophore (monensin) in preventing and treat acute rumen lactic acidosis in sheep through a series of ruminal and systemic variables. 30 adult Santa Ines, cannulated, crossbred sheep were used, weighting 45 kg BW. The animals were kept in metabolic cages and fed a basal diet calculated at 2.7% of live weight and composed of 75% of hay and 25% concentrate. The animals were randomly divided into three groups with 10 animals each, formed as follows: Control; Probiotic and Monensin. The control group received only the basal diet, the probiotic group had the basal diet supplemented with 5 g/animal/d of Yea-Sacc ®; Monensin group received 33 ppm of monensin in relation of the dry matter of the basal diet. The additives were supplied directly through the rumen cannula. After 30 days of the experiment an experimentally induced ruminal lactic acidosis was performed by the administration of sucrose. Clinical examination and sampling of blood and ruminal content we performed before the induction (T0h) and after 6, 12, 18, 24, 36 and 48 hours. The ruminal pH and temperature were measured continuously for 48 hours after experimental induction throughout data acquisition system with indwelling probe. At T12h Monensin group had a mean pH of 5.2 and was higher than the Control group (pH 4.45). At T18h and T24h Monensin and Probiotic groups had higher ruminal pH than the control and at T36h and T48h only the probiotic group presented this difference. The mean values of ruminal L-lactate at T24h in the control group were 97.6% higher than Monensin group and 123.0% higher than Probiotic group, with lower values observed in the Probiotic group compared to control at times T24h, T36h and T48h. The higher ruminal L-lactate, the lower the pH (R2 = 0.82), higher ruminal osmolarity (R2 = 0.53) and higher the plasmatic L-lactate (R2 = 0.77). The use of probiotics promoted from the T18h a mild acute ruminal lactic acidosis due to a lower accumulation of lactic acid into the rumen, with a consequent smaller drop in pH and lower elevation of osmolarity, which lead to a lower degree of systemic acidosis and dehydration. These findings indicate that probiotics can be used with advantage in the treatment of sheep with ARLA. Monensin reduced the effects of ARLA just at T12h, but do not prevent that the animals developed the classic ARLA clinical picture.

O presente trabalho teve por objetivo estudar distúrbios fisiológicos e bioquímicos causados pelo alumínio em duas linhagens de Saccharomyces cerevisiae: levedura de panificação Fleischmann e a linhagem PE-2. Para tal, procurou-se simular, tanto quanto possível, as condições fisiológicas da fermentação industrial. Foram realizados 4 experimentos, empregando-se mosto semi-sintético e caldo de cana, contendo 200 g de açúcares redutores totais (ART) por litro. O alumínio foi adicionado na forma de AlCl3.6H2O nas seguintes proporções: 0 (testemunha), 50 e 100 mg/L, nos experimentos de 1 a 3, e 0 e 50 mg/L, no experimento 4, variando-se o pH dos mostos de 4,0 a 5,0. Os experimentos foram conduzidos com reciclo de células, sendo avaliados os seguintes parâmetros: rendimento em etanol, formação de glicerol e açúcares residuais, crescimento em biomassa, viabilidade celular, contaminação bacteriana, teores iniciais e finais dos carboidratos de reserva (trealose e glicogênio) e acúmulo de alumínio nas células de levedura. Concluiu-se que níveis tóxicos de alumínio podem estar presentes em mostos industriais, pois os efeitos tóxicos foram constatados em ambas linhagens, porém, a linhagem PE-2 mostrou-se mais resistente a tais efeitos quando comparada com a levedura de panificação Fleischmann. / The aim of this work was to study physiological and biochemical effects caused by aluminum (Al) in two strains of Saccharomyces cerevisiae: baker's yeast Fleischmann and strain PE-2. For such, was tried to simulate, so much as possible, the physiological conditions of the industrial process. Four experiments were performed: using semi-synthetic and cane juice containing 200g of total reducing sugar per liter at pH 4.0 and 5.0. Aluminum was added in the form of AlCl3.6H2O in the following proportions: 0 (control), 50 mg/L and 100 mg/L . The experiments were performed with cell reuse and the following parameters were analysed: ethanol production, glicerol production and residual sugars, growth of the yeast, yeast viability, bacterial contamination, trehalose and glycogen content and accumulation of aluminum in the yeast cells. It was concluded that toxic levels of aluminum could be present in industrial substrates, since toxic effects were verified for both strains. The strain PE-2 showed to be more tolerant to aluminum when compared to baker's yeast.

O uso de microrganismos na biotecnologia tem grande importância e interesse econômico no Brasil. Entre esses microrganismos a levedura Saccharomyces cerevisiae tem grande destaque nos processos fermentativos para produção de pães, bebidas e álcool combustível. Dimorfismo em S. cerevisiae (alteração na morfologia celular de células brotantes para estruturas filamentosas) tem sido observado em condições de deficiência de nitrogênio, carbono e presença de álcoois superiores. Isso pode ser um tipo de defesa da levedura, que ao encontrar um meio prejudicial ao seu desenvolvimento, através da alongação das células, crescimento hifal e da invasão do meio, cria novos mecanismos para encontrar alimento para o seu desenvolvimento. Neste trabalho, dezessete linhagens (haplóides e diplóides) de S. cerevisiae isoladas do processo fermentativo industrial para produção de etanol foram caracterizadas quanto à filamentação induzida por deficiência de carbono (crescimento invasivo), nitrogênio e presença de álcoois superiores, em meio de cultura sólido. Objetivou-se também avaliar a indução da filamentação por álcool isoamílico em condições de fermentação e seus efeitos sobre os parâmetros fermentativos. A maioria das linhagens apresentou filamentação em resposta aos álcoois isoamílico, butanol e isobutanol, não respondendo ao metanol, sendo mais marcante em linhagens haplóides. O álcool isoamílico foi o indutor mais eficiente em meio (YEPD), linhagens diplóides apresentaram crescimento invasivo, embora esse tipo de filamentação seja mais comum em linhagens haplóides. Resultados semelhantes foram observados quando se utilizou frutose e manose em substituição à glicose no meio de cultura. As linhagens não filamentaram em meio de cultura deficiente em nitrogênio (SLAD). A linhagem CCA193 (PE-02), extensivamente utilizada nas destilarias da região, foi escolhida para a indução da filamentação por álcool isoamílico em condições de fermentação (meio de caldo de cana e sistema de reciclo celular). A adição de 0,1% desse álcool superior afetou significativamente os parâmetros fermentativos, induzindo filamentação após o terceiro ciclo fermentativo, coincidindo com a recuperação da viabilidade celular, número de células viáveis, produção de etanol e diminuição do Brix residual, embora não se comparando aos valores alcançados ao final do sexto ciclo no tratamento sem álcool isoamílico. Os resultados obtidos indicaram que a filamentação induzida por álcoois superiores e deficiência de nutrientes (especialmente carbono) é um processo comum em linhagens industriais de S. cerevisiae e pode contribuir para a manutenção/sobrevivência das células em condições adversas. / The use of microorganisms in biotechnology is an important and economical area of interest in Brazil. Among these, the yeast Saccharomyces cerevisiae is specially remarkable in baking industry and alcohol fermentation. Dimorphism in S. cerevisiae (cell morphology alterations from budding cells to filamentous structures) has been observed in conditions of nitrogen and carbon deprivation and presence of fusel alcohoes. This can be a defense mechanism that allows the yeast to forage for nutrients through cell elongation, hyphal growth and medium invasiveness. In this work seventeen industrial strains of S. cerevisiae (haploid and diploid) isolated from the fermentative process for alcohol production were characterized for filamentation induced by carbon (invasive growth) and nitrogen deprivation and presence of fusel alcohol, in solid culture media. The induction of filamentation by isoamyl alcohol in fermentation condition was also aimed, evaluating its effects on the fermentative parameters. The majority presented filamentation induced by isoamyl alcohol, butanol and isobutanol, but not by methanol. The isoamyl alcohol was the most effective inducer in rich medium (YEPD), diploid strains showed invasive growth, although this kind of filamentous growth be common in haploid strains. Similar results were observed when fructose and mannose were utilized replacing glucose in the culture medium. In nitrogen-deficient medium (SLAD) the strains did not filament. The yeast strain CCA193 (PE-02), extensively used in the alcohol units, was chosen for filamentation induction by isoamyl alcohol in fermentation conditions (sugar cane juice medium and cell recycle system). The addition of 0.1% of this higher alcohol affected significantly the fermentative parameters, however filamentation was induced after the third fermentative cycle, coincident with the cell viability, viable cell number, ethanol production recuperation and residual Brix decrease, though the values were not comparable to the treatment without isoamyl alcohol by the sixth cycle.The results obtained indicate that the filamentation induced by higher alcohol and nutrient deprivation (specially carbon) is a common process in industrial strains of S. cerevisiae and can contribute for the cell maintenance/survival in adverse conditions.