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.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos de três diferentes aditivos (Levedura, Virginiamicina e Bicarbonato de sódio) na dieta de bovinos composta de 30% de silagem de milho e 70% de concentrado sobre alguns parâmetros do metabolismo ruminal (concentração de amônia, pH, protozoários ciliados), degradabilidade in situ da dieta e alguns parâmetros sanguíneos (pH, PCO2, PO2, TCO2, HCO3, Beefc, sO2 e lactato). Para tanto, quatro bovinos zebuínos, machos castrados, da raça Nelore, com cânulas ruminais e peso vivo médio de 295 Kg, foram utilizados em um experimento em quadrado latino 4 x 4 com 10 dias de adaptação e sete dias de colheita de amostras em cada período. Os animais foram alojados em galpão de alvenaria, com cochos e bebedouros individuais. No geral, houve uma diferença significativa no pH em todos os tratamentos nas primeiras 2 horas após a alimentação (P < 0,05), entretanto, não houve diferença entre os tratamentos nesse período. Já em relação aos parâmetros sanguíneos, o tratamento virginiamicina apresentou menor valor de pH em relação ao tratamento levedura (P < 0,10). No entanto, os tratamentos controle e bicarbonato de sódio não apresentaram diferença estatística (P < 0,10). Houve um aumento na concentração de oxigênio saturado (sO2) no tratamento levedura, enquanto no tratamento virginiamicina, o valor encontra se diminuído. Não houve diferença estatística entre os demais tratamentos (P > 0,05). Os demais parâmetros não apresentaram diferenças estatísticas (P > 0,05). Houve diferença significativa entre os tratamentos em todos os tempos. O tratamento com bicarbonato de sódio obteve maior concentração de protozoários, deferindo dos demais (P < 0,05). Os tratamentos levedura e virginiamicina, não diferiram entre si (P > 0,05). O tratamento controle apresentou a menor concentração de protozoários em relação aos demais tratamentos (P < 0,05). Não houve efeito significativo nos valores encontrados (P > 0,05) para amônia ruminal. Na degradabilidade, apenas o coeficiente de degradabilidade da matéria seca (CDMS) diferiu estatisticamente dos outros tratamentos (P < 0,05). / The present work had as objective evaluates the effects of three different addictive (Yeast, Virginiamycin and Bicarbonate of sodium) in the diet of bovine composed of 30% of corn silage and 70% of concentrated on some parameters of the metabolism ruminal (concentration of ammonia, pH, protozoa ciliated), degradability in situ of the diet and some sanguine parameters (pH, PCO2, PO2, TCO2, HCO3, Beefc, sO2 and lactato). For so much, four bovine zebu, castrated males, of the race Nelore, with stems ruminate and medium alive weight of 295 Kg, they were used in an experiment in Latin square 4 x 4 with 10 days of adaptation and seven days of crop of samples in each period. The animals were housed at masonry hangar. In the general, there was a significant difference in the pH in all of the treatments in the first 2 hours after the feeding (P < 0.05), however, there was not difference among the treatments in that period. Already in relation to the sanguine parameters, the treatment virginiamycin presented smaller pH value in relation to the treatment yeast (P < 0.10). However, the treatments control and bicarbonate of sodium didn\'t present statistical difference (P < 0.10). There was an increase in the concentration of oxygen saturated (sO2) in the treatment yeast, while in the treatment virginiamycin, the value finds if decreased. There was not statistical difference among the other treatments (P > 0.05). The other parameters didn\'t present statistical differences (P > 0.05). There was significant difference among the treatments in all of the times. The treatment with bicarbonate of sodium obtained larger concentration of protozoa, granting of the others (P < 0.05). The treatments yeast and virginiamycin didn\'t differ amongst themselves (P > 0.05). The treatment control presented to smallest concentration of protozoa in relation to the other treatments (P < 0.05). There was not significant effect in the found values (P > 0.05) for ammonia ruminal. In the degradability, just the coefficient of degradability of the matter dries (CDMS) differed of the other treatments (P < 0.05).

Silagens de milho são mais propensas à deterioração quando expostas ao ar. As leveduras assimiladoras de ácido lático são frequentemente os primeiros microrganismos a iniciar a deterioração aeróbia nas silagens. Alguns estudos reportam que silagem de milho aerobicamente instável está associada à redução no consumo, na produção de leite e depressão no teor de gordura do leite. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência de inoculação de leveduras (Pichia norvegensis) e a exposição ao ar por 48 horas sobre o valor nutritivo das silagens e o desempenho de vacas leiteiras. O milho foi colhido com 34% de MS, tratado sem (Controle) ou com P. norvegensis, na dose 1×105 ufc/g MV (Levedura) e armazenado silos tipo bolsa (40 t/silo). Após 123 dias de armazenamento, os silos foram abertos e a silagem foi fornecida para vacas leiteiras. Diariamente, as silagens foram retiradas e fornecidas imediatamente (Fresca) ou após 48 horas de exposição (Exposta). Vinte vacas Holandesas foram distribuídas em 5 quadrados latinos replicados 4×4, com períodos de 21 dias (15 d para adaptação + 6 d para amostragem). As dietas foram formuladas para conter: 53% silagem de milho, 8% caroço de algodão, 18% farelo de soja, 9,5% polpa cítrica, 9% milho seco moído e 2,5% premix vitamínico e mineral. Os quatro tratamentos foram assim constituídos: silagem controle fresca (CF), silagem controle exposta (CE), silagem inoculada com levedura fresca (LF) e silagem inoculada com levedura exposta (LE). A inoculação com levedura aumentou as perdas de matéria seca (P<0,001) e reduziu o tempo de estabilidade aeróbia (P=0,03) das silagens de milho. No ensaio de desempenho animal, reduziu a produção de leite corrigida para 3,5% de gordura (P=0,03) e a eficiência alimentar (ELL leite/CMS) (P<0,01), porém não alterou o teor de gordura do leite. Quanto aos efeitos da exposição ao ar por 48 horas, estes reduziram a concentração de ácido lático (P<0,001), que consequentemente aumentou o pH (P=0,004) das silagens, além de reduzir outros produtos de fermentação. A exposição também reduziu a produção de leite corrigido para gordura (P=0,02) e a eficiência alimentar (P=0,10). Nenhum tratamento alterou o consumo de MS. Houve tendência para redução da digestibilidade da MS e FDN e do NDT, quando as silagens foram expostas ao ar. A inoculação com leveduras e a exposição ao ar por 48 horas deprimem o desempenho animal através da redução no valor nutritivo das silagens de milho. / Corn silages are prone to deterioration when exposed to air. The lactate-assimilating yeast species are frequently the first microorganisms to initiate the aerobic deterioration. Some studies reported that aerobically unstable corn silage is associated with reduced feed intake, milk production and milk fat depression. Therefore, the objective of this study was evaluate the influence of yeast inoculation (Pichia norvegensis) and the air exposure by 48 hours on the nutritive value of corn silages and the performance of dairy cows. Corn crop was harvested at 34% DM, treated without (Control) or with P. norvergensis at 1×105 cfu/g fresh matter (Yeast) and packed in bag silos (40 t/silo). After 123 d of storage, silos were opened and fed to lactating dairy cows. Every day, the silages were unloaded and fed immediately (Fresh) or after 48 h of air exposure (Exposure). Twenty Holsteins cows were assigned to five replicated 4×4 Latin squares, with 21 d periods (15 d for adaptation + 6 d for sampling). Diets were formulated to contain 53% corn silage, 8% whole cottonseed, 18% soybean meal, 9.5% citrus pulp, 9% dry corn meal, and 2.5 % vitamin and mineral premix. The four treatments were: control-fresh silage (CF), control-exposed silage (CE), yeast inoculated-fresh silage (YF), and yeast inoculated- exposed silage (YE). The yeast inoculation enhanced DM losses (P<0,001) and reduced aerobic stability (P=0,03) of corn silages. On the animal performace, decreased 3,5% fat correct milk (P=0,03) and the feed efficiency (ELL leite/CMS) (P<0,01), but did not alter the milk fat content. The effects of air exposure by 48 hours reduced lactic acid concentration (P<0,001), which consequently increased the pH (P=0,004) of silages, and reduced others fermentation products. Also, the exposure decreased the 3,5% fat correct milk (P=0,02) and the feed efficiency (P=0,10). Neither treatment altered the DM intake. There was tendency of reduction for the DM and NDF digestibility and TDN, when the silages were exposed to air. The yeast inoculation and air exposure by 48 hours decreased animal performance by the reduction on the nutritive value of corn silages.

O presente trabalho visou a construção de uma linhagem recombinante de levedura que apresentasse a proteína MerR ancorada à sua superfície celular externa. Para tanto, foi realizada a fusão gênica do gene codificador de MerR de C. metallidurans, que apresenta elevada afinidade e seletividade para íons mercúrio, com a sequência codificadora da região C- terminal da proteína Flo1p, utilizado como âncora. A fusão gênica foi inserida entre as sequência codificadoras do promotor e terminador de transcrição do gene da fosfoglicerato quinase (PGK) do vetor de expressão de levedura pMA91, obtendo-se o plasmídeo recombinante pMA91MF. Esse plasmídeo foi empregado na transformação genética da linhagem de S. cerevisiae YPH252. A linhagem de S. cerevisiae recombinante YPH252/pMA91MF apresentou a proteína MerR ancorada na superfície celular e mostrou ter capacidade aumentada de ligar Hg2+ em relação à linhagem de levedura controle YPH252/pMA91. Portanto, foi confirmada a funcionalidade do sistema de ancoragem da proteína MerR à superfície celular de levedura aumentando a biossorção de mercúrio pela linhagem recombinante, com potencial para ser utilizada como uma ferramenta biotecnológica para a biorremediação de águas contaminadas com mercúrio. / This work describes the construction of recombinant yeast strain by anchoring MerR on the cell wall, using the C-terminal region of the Flo1 protein as an anchor. Therefore, several molecular cloning steps resulted in the inserting of gene fusion SS-merR-Flo428 (-factor signal sequence, coding sequence of MerR and C-terminal region of the Flo1 protein) into a yeast expression vector, pMA91, under control of the S. cerevisiae 3-phosphoglycerate kinase (PGK) promoter, the resulting plasmid was named pMA91MF. This plasmid carrying the anchoring and expression cassette MerR was used to transform the S. cerevisiae YPH252 strain. The transformants were selected by genetic complementation the Leu+ phenotype. The display of MerR on the cell surface of recombinant strain YPH252/pMA91MF was confirmed by transmission electron microscopy (TEM).After 10 min of incubation with 5.0 mM HgCl2, recombinant strain YPH252/pMA91MF adsorbed 109.6 mg Hg2+/g dry cell weight, 54% higher than the Hg2+ binding capacity of control strain YPH252/pMA91. After 10 min of incubation with 10.0 mM HgCl2, recombinant strain adsorbed 173.8 mg Hg2+g dry cell weight, 84% higher than the Hg2+ binding capacity of control strain (94.5 mg de Hg2+/g dry cell weight). The rapid initial adsorption of Hg2+ suggests an instantaneous binding of Hg2+ to MerR anchored on the cell surface of the recombinant yeast strain. It was observed that the binding rate to Hg2+ showed saturation with increasing external ion concentrations and reached saturation of HgCl2 in 15.0 mM after 120 min of incubation. Probably the input Hg2+ inside the cells affected cell function, but detoxification mechanisms are still active, protecting the cells from the toxic effect of Hg2+. The results confirm the construction of the recombinant strain YPH252/pMA91MF and functionality of the anchoring system for MerR on the yeast cell surface, increasing the mercury biosorption by recombinant yeast strain, with potential for use as a biotechnological tool for the bioremediation of contaminated water with mercury.

Segundo a legislação brasileira, em uma cerveja, parte do malte de cevada pode ser substituído por cereais maltados ou não, e por carboidratos de origem vegetal, transformados ou não, conhecidos como adjuntos. Os adjuntos tem por finalidade contribuir como fonte alternativa de substrato, por geralmente terem preços inferiores ao malte de cevada e proporcionar à bebida características sensoriais peculiares. Este trabalho teve como objetivo utilizar a quirera de arroz preto (Oryza sativa L.), que não apresenta valor comercial, com o propósito de aumentar a contribuição de açúcares deste adjunto em 45 % no extrato de um mosto primitivo de uma cerveja. O arroz foi caracterizado em relação aos teores de amido total (83,20 % ± 1,41, b.s.) e suas frações, ao teor de metais e da temperatura de gelificação (78,68 °C). A ?-amilase termoestável utilizada no processo também foi caracterizada em relação ao teor de proteínas (20,5 ± 1,2 mg de proteína/mL de extrato), atividade amilásica (112 000 UI/mL de extrato) e atividade específica (5 463 UI/mg de proteína). Foram otimizadas as condições de hidrólise em relação ao tempo de processamento e concentração da enzima, segundo um planejamento experimental fatorial completo 22 com três pontos centrais e estudo rotacionado. A levedura (Saflager S-23) utilizada no processo foi selecionada por apresentar melhor desempenho fermentativo dentre 4 cepas avaliadas. Os ensaios de fermentação foram executados em escala de bancada e ampliados para a escala piloto, na qual foi obtida excelente eficiência de mosturação (73,71 % ± 4,69). A cerveja obtida foi avaliada do ponto de vista sensorial e físico-químico. O processo apresentou bom rendimento fermentativo (0,37 ± 0,04 g/g), eficiência de fermentação (72,48 % ± 7,61) e produtividade em álcool (0,32 g.L-1.h-1± 0,02). Concluiu-se que o processo pode resultar num produto com bom rendimento e características sensoriais muito intensas e agradáveis, similar a uma cerveja forte, consumida tipicamente durante o inverno. / As cited on Brazilian legislation, in a beer, part of the malt can be substituted by malted or non-malted cereals, and by carbohydrates from vegetal sources, called adjuncts. Adjuncts have the purpose of contributing as an altenative and cheaper source of sugars, when compared to barley malt, and provide peculiar sensory characteristics. This work aimed to use the black rice (Oryza sativa L.) grits, which does not have economic value, and use this raw material on the proportion of 45% on the primitive extract of a beer. On black rice, it was quantified starch (83,20 % ± 1,41, d.b.) and metal content, and measured the gelatinization temperature (78,68 °C). The enzyme (Brautec Alfa-TF) used in this work was characterized on protein content (20,5 ± 1,2 mg protein/mL de enzyme extract), activity (112000 IU/mL of extract) and specific activity (5463 IU/mg of protein). The enzymatic hydrolysis conditions were optimized using a full factorial 22 central composite design with star points aiming at it the sugar concentrations response on hydrolysate regarding the factors: enzyme concentration and processing time at 95 °C. The yeast strain was selected among 4 strains regarding the factors: alcohol yield (g/g), fermentation efficiency (%) and alcohol productivity (g.L-1.h-1). Assays were carried out on benchtop scale and scaled up to pilot scale, and showed excellent mashing efficiency (73,71 % ± 4,69). Beer was evaluated physico-chemically and sensorially and showed a good alcohol yield (0,37 ± 0,04 g/g), fermentation efficiency (72,48 % ± 7,61) and alcohol productivity (0,32 g.L-1.h-1 ± 0,02). It could be concluded that this process can result in product with good yield and very intense and pleasant sensory characteristics, similar to stronger beers, tipically consummed during the winter.

O objetivo desta metanálise foi avaliar os efeitos da suplementação com levedura (Saccharomyces cerevisiae) sobre o ganho de peso médio diário e o consumo de matéria seca (CMS) de bovinos de corte. Os critérios para inclusão considerados foram ensaios aleatórios, suplementação com levedura Saccharomyces cerevisiae em comparação com um tratamento controle e que avaliassem o GMD e CMS. Os dados foram extraídos dos artigos relevantes a partir de um protocolo pré-definido. Uma metanálise de efeitos aleatórios foi conduzida para cada indicador separadamente com as médias do grupo controle e tratado. Foram utilizadas 12 publicações que relatam 22 estudos e 22 ensaios em 1161 bovinos analisados. Os níveis de heterogeneidade entre estudos foram elevados, variado entre 92 e 99%. Não foram observados efeitos (MD=-2,849 g, p=0,492) da inclusão de leveduras sobre o GMD. Contudo, observou-se redução no CMS (MD=-0,885 kg, p=0,023) para o grupo tratado. O GMD foi maior quando os níveis de volumoso da dieta ficaram entre 30 e 50% (MD=641,08 g, p=0,001) e diminuiu quando os níveis eram entre 51 e 75% (MD= -2,90 g, p=0,000). Quando o teor de FDN foi superior a 60% o uso de levedura diminuiu o GMD em 406,94 g (p=0,034). Foi observada uma redução no CMS nos bovinos manejados em sistema de confinamento (MD= -0,97, p=0,019) quando suplementados com levedura. Animais Bos taurus apresentaram maior CMS quando não suplementados, enquanto que os Bos indicus, apresentaram maior CMS suplementados com levedura (MD= -1,70 kg, p=0,000 e MD= 2,38 kg, p=0,000, respectivamente). Assim, a suplementação de bovinos de corte com Saccharomyces cerevisiae não apresentou efeitos sobre o GMD, contudo, melhorou a conversão alimentar devido à redução no CMS. / The purpose of this meta-analysis was to evaluate the effects of yeast supplementation (Saccharomyces cerevisiae) on average daily weight gain (ADG) and dry matter intake (DMI) in beef cattle. Inclusion criteria were complete and randomized trials, supplementation with yeast Saccharomyces cerevisiae compared with no supplementation, which measure ADG or DMI. Data were extracted from relevant paper onto pre-defined protocols. A meta-analysis of random effects was conducted for each indicator separately with the mean of control and treated groups. A total of 12 publications reporting 22 studies and 22 trials in 1161 cattle was analysed. The heterogeneity between studies was high, ranged from 92 to 99%. No effects (MD= -2.849 g, p= 0.492) were observed in ADG with the inclusion of yeast in the diet. However, there was a reduction on DMI (MD= -0.885 kg, p= 0.023) for the group treated. The ADG increased when the forage level in the diet was between 30 and 50% (MD= 641.08 g, p= 0.001), and decreased when the level was between 51 and 75% (MD= -2.90 g, p= 0.000). Over 60% of NDF, the use of yeast in the diet decreased the ADG by 406.94 g (p= 0.034). Animals handled in feedlot showed a reduction in the DMI (MD= -0.97 g, p= 0.019) when received yeast as a supplementation. The non-use of yeast in the diet increased the DMI (MD= -1.70 kg, p= 0.000) in Bos taurus cattle group, while Bos indicus group showed higher DMI (MD= 2.38 kg, p= 0.000) when received yeast as a supplementation. The supplementation with Saccharomyces cerevisiae in the diet for beef cattle had no effect on ADG; however, improve feed conversion due to the reduction in DMI.

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 fermentação alcoólica é susceptível à presença de contaminantes e controlar este problema é um desafio para a indústria produtora de etanol, sejam os contaminantes bacterianos ou leveduras selvagens. As leveduras selvagens ocorrem naturalmente no ambiente e nos substratos utilizados na fermentação e são mais difíceis de controlar do que contaminações por bactérias; podem causar excesso de produção de espuma, levando a perda do teor alcoólico e perda de eficiência fermentativa. Características morfológicas particulares de leveduras Saccharomyces cerevisiae podem exacerbar estes traços indesejáveis para a fermentação. Métodos de isolamento e identificação de leveduras selvagens podem consistir de testes de resistência à temperatura, avaliação por microscopia e a utilização de meios diferenciais sintéticos, que podem ser utilizados no isolamento de leveduras selvagens dos mais diversos substratos e identificação de características morfofisiológicas. O emprego de técnicas moleculares como PCR (Polymerase Chain Reaction) e DNA-fingerprinting também são empregadas, sendo capazes de detectar contaminações em pequenas quantidades, além de permitir a diferenciação a nível intra-específico. Foram avaliados 14 isolados de levedura proveniente de ambiente industrial, utilizando as leveduras CAT-1 e PE-2 como linhagens de referência, sendo avaliadas as características morfofisiológicas através de plaqueamento em meio diferenciais como WLN, BiGGY e Nagai, em conjunto com a análise microscópica das células. Os isolados foram também avaliados através de um teste de resistência de temperatura, testes de capacidade fermentativa e crescimento em microplacas em diversos meios. Por fim, foi extraído o DNA das amostras e este foi avaliado através de reação de PCR e sequenciamento a nível intra-específico. Os resultados mostraram grande variação de padrões morfológicos, presença de células deficientes respiratórias petite e crescimento consistente em temperaturas elevadas, característica esta geralmente presente em leveduras selvagens. Quanto à capacidade fermentativa, 12 dos 14 isolados apresentaram esta característica nos meios utilizados. No crescimento em microplaca, os isolados apresentaram comportamentos distintos em diferentes meios, quando comparados com as linhagens referência. Por fim, a análise molecular das amostras apresentou diferentes padrões de banda entre si e em comparação com as linhagens referência, e o sequenciamento a nível intra-específico mostrou que todos os isolados pertencem a espécie Saccharomyces cerevisiae. / Alcoholic fermentation is susceptible to the presence of contaminants and controlling this problem is a challenge for the ethanol industry, whether it\'s bacterial contaminants or wild yeasts. Wild yeast naturally occur in the environment and on substrates used in fermentation and are more difficult to control than contamination by bacteria. They may cause excessive foaming, leading to loss of the alcoholic yield and decrease of fermentative efficiency. Particular morphological traits of Saccharomyces cerevisiae yeasts may exacerbate these undesirable traits for fermentation. Methods of isolation and identification of wild yeast may consist of temperature resistance tests, evaluation by microscopy and also the use of synthetic differential media, which can be used to isolate wild yeasts from the most diverse substrates and to identify their morphophysiological characteristics. The use of molecular techniques such as PCR (Polymerase Chain Reaction) and DNA-fingerprinting are also employed, being able to detect contaminations in small quantities, besides allowing intra-specific differentiation. A total of 14 yeast isolates from an industrial environment were evaluated, using yeasts CAT-1 and PE-2 as reference strains. Morphophysiological characteristics were evaluated by plating in differential media such as WLN, BiGGY and Nagai, alongside with microscopic analysis of the yeast cells. The isolates were also evaluated according a temperature resistance test, fermentation capacity tests and a microplate growth assay in several media. Finally, the DNA was extracted from the samples and was evaluated through PCR reaction and sequencing at intra-specific level. The results showed a great variation of morphological patterns, presence of petite respiratory deficient cells and consistent growth at high temperatures, a characteristic that is generally present in wild yeasts. Regarding the fermentative capacity, 12 of the 14 isolates showed this trait in the media used. In the microplate growth assay, the isolates presented different behaviors in different media when compared with the reference strains. Finally, the molecular analysis of the samples presented different band patterns among themselves and in comparison with the reference lines, and the intra-specific sequencing showed that all the isolates belong to the species Saccharomyces cerevisiae.

O aproveitamento de células vivas de leveduras - Saccharomyces cerevisiae - como probiótico, e, componentes extraídos da parede celular desta levedura, como aditivos, para desejadas funções, têm sido objeto de interesse cada vez maior, pelos resultados promissores até então obtidos e, concomitantemente, pelo excedente de biomassa de leveduras gerado pela indústria de etanol e cerveja no Brasil. Por estes motivos, foram conduzidos dois experimentos, um com o objetivo de investigar a possibilidade de utilizar o milho como um veículo alternativo para a levedura S. cerevisiae - como probiótico, e outro, com o propósito de estudar a capacidade de reduzir danos promovidos pelas aflatoxinas, das leveduras vivas, das termolisadas e mananoligossacarídeos. O primeiro experimento foi montando em um arranjo fatorial 2x2x5, constituído de duas concentrações de leveduras (1 e 2%), grãos de milho com dois teores de umidade (16 e 20%) e 5 períodos de armazenamento (0, 15, 30, 90 e 110 dias), distribuído ao acaso, com 4 repetições. O outro estudo, foi um bioensaio, conduzido durante 28 dias, com ratos Wistar, em um experimento com delineamento inteiramente casualizado, com 7 tratamentos e 5 repetições. A concentração de células aplicadas nos grãos de milho não influenciou a viabilidade das leveduras durante o armazenamento. A umidade do substrato interferiu no desenvolvimento da viabilidade, e que, em substratos com maiores teores de umidade foram observadas menores médias de viabilidade durante o armazenamento. A viabilidade das células de leveduras permaneceu constante por 30 dias e aos 90 dias em armazenamento foram observadas reduções no número de células viáveis. As leveduras apresentaram viabilidade de 70% aos 110 dias em armazenamento. A inoculação de leveduras vivas em grãos de milho, visando a sua utilização como probiótico, é uma técnica viável. Os tratamentos com levedura termolisada e mananoligossacarídeos não foram capazes de reduzir os danos promovidos pelas aflatoxinas em nível de hepatócitos. As leveduras vivas foram capazes de reduzir os danos promovidos pelas aflatoxinas em nível celular. / The utilization of live cells of yeasts - Saccharomyces cerevisiae - as probiotic, and, extracted components of the cellular wall of this yeast, as addictive, to desired functions, have been object of interest, due the promising results until then obtained and, simultaneously, for the excess of biomass of yeasts generated by the etanol and beer industry in Brazil. For these reasons, two experiments were led, one with the objective of investigate the possibility to use the corn as an alternative vehicle for the yeast S. cerevisiae - as probiotic, and other, with the purpose of studying the capacity to reduce damages promoted by the aflatoxins of the live yeasts, termoliseds and mananoligossacarides. The first experiment was mounted in a factorial arrangement 2x2x5, constituted of two concentrations of yeasts (1 and 2%), corn grains with two moisture contents (16 and 20%) and 5 storage periods (0, 15, 30, 90 and 110 days), random arrangement, with 4 replications. The other study, was a bioassay, led during 28 days, with rats Wistar, in completely randomzed desing, with 7 treatments and 5 repetitions. The concentration of applied cells in the corn grains did not influence the viability of the yeasts during the storage. The moisture of the substrate interfered in the development of the viability, and that in substrate with bigger moisture contents smaller viability averages were observed during the storage. The viability of the cells of yeasts remains constant for 30 days and to the 90 days in storage reductions were observed in the number of viable cells. The yeasts presented viability from 70% to the 110 days in storage. The inoculation of live yeasts in corn grains, aiming its use as probiotic, is a viable technique. The treatments with yeast termolised and mananoligossacarídes were not capable of reducing the damages promoted by the aflatoxins in hepatocites level. The live yeasts were capable to reduce the damages caused by the aflatoxins in cellular level.

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.