Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O modelo atualmente utilizado no Brasil para a produção de etanol combustível está centrado em grandes unidades de produção, não contemplando a produção integrada de alimentos. É importante o estudo e desenvolvimento de modelos onde a produção de etanol combustível esteja associada à produção de alimentos. Um ponto importante para validar estes modelos é conhecer com detalhes os custos e receitas associados com a produção de etanol combustível e alimento, com a finalidade de minimizar custos operacionais, para que estes modelos possam ser viáveis economicamente e em sua operacionalização. Assim, o objetivo deste trabalho consistiu na apuração dos custos envolvidos na produção do etanol a partir do sorgo sacarino (sorghum bicolor l. moenca) e da cana-de-açúcar em uma pequena unidade de produção utilizando a Metodologia de Custeio Baseada em Atividades (ABC). O trabalho foi realizado em uma pequena unidade de produção de etanol, com capacidade de 1000 litros/dia, localizada no município de São Vicente, região central do Rio Grande do Sul. A abordagem proposta foi constituída de três grandes fases: Pré-Análise, Análise e Pós-Análise. A análise foi composta dos seguintes passos: definição dos objetivos e abrangência do estudo; mapeamento do processo produtivo; etapas do processo onde os custos serão avaliados; balanço de Massa; definição dos direcionadores de custos; determinação do custo total por atividade; determinação do custo de produção do produto e avaliação ambiental. A aplicação da sistemática proposta da metodologia de Custeio Baseada em Atividades aperfeiçoou o processo de alocação de custos e refletiu a real proporção destes custos consumidos pelas atividades produtivas. O custo total para produção de 1 litro de etanol hidratado a partir do sorgo sacarino ficou em R$ 0,92, sendo R$ 0,50 contribuição do processamento e R$ 0,42 contribuição da matéria-prima, que corresponde a 54,0% e 46,0%, respectivamente. Quando da utilização de cana-de-açúcar como matéria prima o custo total ficou em R$ 0,83, sendo R$ 0,44 contribuição do processamento e R$ 0,40 contribuição da matériaprima, que corresponde a 52,4% e 47,6%, respectivamente. A ordem de contribuição das atividades no custo final de processamento ficou na seguinte ordem: ensilagem (32,64%), destilação (19,31%), geração de vapor (13,87%), moagem (12,00%), corte (6,64%), transporte (5,37%), descarga (4,8%) e descarte da vinhaça (1,98%). Constata-se que o investimento necessário para remediar os impactos ambientais, em uma pequena unidade de produção, monta R$ 96.500,00, o que representa 16,4 % do investimento total.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-04-26Bitstream added on 2014-06-13T20:08:54Z : No. of bitstreams: 1 martinsfilho_pc_me_bauru_prot.pdf: 4223424 bytes, checksum: bd55a8655c281a39d67ddb8401906d98 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Objetivou-se analisar estruturalmente um fermentador de 32 [m] de altura com colunas metálicas de sustentação, submetido ao carregamento de vento estático segundo o procedimento descrito pela norma NBR 6123 (1988), pressão hidrostática e pressão interna dos gases. Duas situações distintas foram consideradas para um melhor entendimento da análise: a primeira, sendo o fermentador vazio submetido aos esforços de vento; a segunda, o fermentador em operação submetido ao carregamento hidrostático e a pressão interna dos gases. Para se obter as tensões nos itens que compõem o fermentador (teto, costado, viga de transição, colunas e fundo cônico) e reações nas bases, foi utilizado o Método dos Elementos Finitos ou MEF. Para isso, foi elaborado um modelo geométrico bem próximo ao real, com os detalhes de chapas internas e externas. Determinou-se a espessura das chapas do costado pela norma NBR 7821 (1983) e verificou-se tensões, e possíveis pontos de falha já ocorridos no setor sucroalcooleiro. Apresenta-se também três problemas analisados pelo MEF que confrontados com os resultados analíticos, permitiu a constatação da validade dos resultados obtidos numericamente o ganho de confiança no uso da ferramenta. O MEF é uma ferramenta auxiliar em casos em que não é possível a utilização de cálculos tradidionais (analíticos) / The objective was to structurally analyze a 32 meter height Fermenter, with columns, submitted to static wind load according to the procedure described by the NBR 6123 (1988) norm, hydrostatic pressure and internal pressure of the gases. Two different situations have been considered for a better analyze comprehension: the first one with the empty Fermenter submitted to wind efforts; the second with the operating fermenter submitted to the hydrostatic load and the internal pressure of the gases. In order to obtain the stresses on the items that make up the fermenter (heads, shell, beam transition, columns and conic bottom) and bases reactions the Finite Element Method or FEM has been used. For this we have developed a geometric model very close to reality, with the details of internal and external plates. It was determined by the thickness of the side shell plating by the NBR 7821 (1983) and there were tensions, and possible points of failure that have already occurred in the alcohol sector. It was also presented three issues addressed by comparing FEM with analytical results, which allowed the verification of the validity of the results obtained numerically and gain of confidence in using the tool. The MEF is an auxiliary tool in cases where it is not possible to use traditional calculations (analytical)

Nesta tese, a ressonância magnética nuclear do estado sólido (SSNMR) foi utilizada para estudar a composição química e estrutura dos componentes da parede celular de plantas. Visando contribuir no desenvolvimento de estratégias de despolimerização da biomassa, SSNMR foi inicialmente utilizada para estudar efeitos dos pré-tratamentos químicos e físicos, e da ação de enzimas sobre algumas biomassas. Os resultados mostraram que, em baixas concentrações, tratamentos ácidos são altamente efetivos na remoção das frações de hemicelulose, com pouco efeito nas frações de lignina e celulose. Já tratamentos alcalinos promovem eficiente deslignificação da biomassa, sendo que a mínima concentração da solução alcalina necessária para obter a máxima deslignificação depende do tipo de biomassa e da temperatura do tratamento. Os estudos por SSNMR foram correlacionados com estudos por outras técnicas, contribuindo para um entendimento mais profundo sobre o efeito dos pré-tratamentos e da hidrolise enzimática em diferentes biomassas. Outra parte da tese aborda a determinação da cristalinidade de celulose nativa (não extraída) de biomassa de bagaço de cana-de-açúcar. Utilizando a técnica de polarização cruzada em múltiplas etapas (Multi-CP) e um procedimento de subtração espectral, foi possível isolar os sinais de RMN da celulose nativa e a partir daí avaliar o índice de cristalinidade (CI). Esse método foi utilizado para avaliar o CI da celulose nativa de bagaço de cana-de-açúcar submetido à pré-tratamentos com H2SO4 e NaOH e os resultados não mostraram variações significativas do CI da celulose nas concentrações utilizadas, apesar do aumento da eficiência da hidrólise. Assim, ao contrário de muitos trabalhos encontrados na literatura, não parece que a cristalinidade da celulose seja um fator primordial no aumento de eficiência da hidrólise enzimática. Na parte final da tese, as interações intermoleculares entre os dois principais polissacarídeos da biomassa: celulose e xilano foram investigadas utilizando uma variedade de técnicas avançadas de RMN bidimensional. Neste trabalho, a arquitetura molecular de hastes de plantas de Arabidopsis Thaliana, sem nunca serem seca foi estudada. Utilizando a técnica refocused J-INADEQUATE (Increadible Natural Abundance Double Quantum Transfer Experiment via J coupling) observamos dois conjuntos de deslocamentos químicos distintos para o xilano, sendo um deles coincidente com aquele observado em solução. Em seguida, utilizamos experimentos SSNMR com o intuito de investigar se algum desses domínios de xilano estaria vinculado com a celulose. Experimentos CP-PDSD (Proton Driven Spin Diffusion detected via 13C through Cross-Polarization) demonstram a existência de proximidade espacial entre o novo domínio do xilano e o domínio da celulose. A comparação de resultados entre as amostras de padrão e o seu mutante deficiente em celulose (irx3) indicaram que o xilano com novo deslocamento químico é fortemente dependente da presença de celulose. A análise da mobilidade molecular pela técnica Dipolar Chemical Shift Correlation (DIPSHIFT), mostrou que as moléculas do novo domínio do xilano são altamente rígidas - uma característica partilhada com a celulose. Combinados, esses dados fornecem evidências de uma arquitetura molecular específica entre os dois polissacarídeos majoritários da parede celular. / Solid-state nuclear magnetic resonance (SSNMR) was used to study the chemical composition and structure of plant cell wall components. Aiming the development of depolymerization strategies, SSNMR was initially used to study the effects of chemical and physical pre-treatments, as well as the enzymatic action on the structure and composition of biomasses. The results showed that, at low concentrations, pre-treatments with acids are highly effective for removal of hemicellulose without significant effect on lignin and cellulose. In turn, the alkaline pre-treatment promotes efficient delignification of the biomass. The minimum concentration of the alkaline solution required to achieve the maximum delignification depends on the type of biomass and treatment temperature. SSNMR studies were correlated with studies using other techniques, contributing to an in-depth understanding of the effect of pre-treatments and enzymatic hydrolysis in different biomasses. Another part of the thesis discusses is the determination of native cellulose crystallinity (not extracted) of sugarcane bagasse biomasses. Using the cross-polarization technique in multiple blocks (Multi-CP) and a spectral subtraction approach, it was possible to isolate the NMR signals of the native cellulose and to evaluate the crystallinity index (CI). This method was used to accessof the CI of cellulose in sugarcane bagasse samples pre-treated with H2SO4 and NaOH. The results did not show significant variations of the cellulose CI, at the concentration used here, despite the increase in the hydrolysis efficiency. Thus, in contrast to some studies in the literature, it does not appear that the crystallinity of cellulose is a primary limiting factor concerning the enzymatic hydrolysis efficiency in biomasses. In the final part of this thesis, the intermolecular interactions between the two main polysaccharides of the plant cell wall, cellulose and xylan, were investigated using advanced two-dimensional NMR techniques. The molecular architecture of 13C labelled never-dried Arabidopsis Thaliana stems was studied. Using refocused J-INADEQUATE (Increadible Natural Abundance Double Quantum Transfer Experiment via J coupling) we observed two distinct chemical shifts in xylan, one of which coincides with that observed in solution. Next, we used SSNMR experiments toinvestigate the interaction between the novel xylan and cellulose domains. CP-PDSD (Proton Driven Spin Diffusion detected via 13C through Cross-Polarization) experiments demonstrated spatial proximity between the new xylan and cellulose domains. The same approach was used to study cellulose deficient (irx3) mutants and the comparison between the results indicate that the new xylan domain is cellulose-dependent. Dipolar Chemical Shift Correlation (DIPSHIFT) experiments were performed to analyse the molecular mobility of these polysaccharides showing that the novel xylan is highly rigid - a characteristic which is shared with cellulose. Combined, these data provide evidence for a specific molecular architecture between the two most common polysaccharides in plant cell walls.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-11-03T12:55:19Z No. of bitstreams: 1 Jonathas Rafael Moura de Oliveira.pdf: 1914760 bytes, checksum: 7b129e821da38e2d66a5ac9fc492da19 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-03T12:55:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jonathas Rafael Moura de Oliveira.pdf: 1914760 bytes, checksum: 7b129e821da38e2d66a5ac9fc492da19 (MD5) Previous issue date: 2014-02-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Currently sweet sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) has become very important for the energy sector and sugarcane in Brazil, which is constantly seeking alternatives to increase agricultural and industrial yields, especially in the off season of cane sugar, decreasing the idle time and production costs. It is a rustic agricultural species, with good adaptation to environmental stresses, such as those found in the Northeast, with features similar to stalks of sugarcane juice rich in fermentable sugars, and can be used to produce ethanol in the same facility used by the cane sugar. The culture is totally mechanized (by planting seeds, and harvesting), high productivity of green biomass (60-80 t ha-1), with high yields of ethanol (3000-6000 l.ha-1), bagasse usable as a source of energy (steam and electricity cogeneration industrialization). The present study was designed to indicate the most suitable for a probable launch as a variety to be grown in the Zona da Mata, Region of the State of Pernambuco, Northeast, Brazil genotypes. For this purpose, an experiment was carried out from February to June 2014 in the experimental field at the Pernambuco Agricultural Institute Enterprise - IPA, in Vitória de Santo Antão, Pernambuco. The study consisted of 65 progenies that are the result of segregation F6 a cross between two varieties (IPA467-4-2 X IPA 2502), where the first strain was used as male parent and the second as the female parent, were obtained in Vitória Santo Antão - PE in 2010, tested in Caruaru - PE in 2011 and retested in Vitória de Santo Antão - PE in 2013, more than 15 witnesses were commercial varieties in the region, including these two parental strains. The experiment was designed in randomized blocks, consisting of 80 plots and 3 replications, where each portion had dimensions of 6.0 x 0.8 m, with a total area of 4.80 m2 and is considered an area of 3.20 m² (0 , 8 x 4m), eliminating the first meter of each boundary. Variables according to the production characteristics presented in the field were analyzed: average height of plant (AMP); Days to flowering (FL); Total production of green matter (PMV); Production Shed (PCL) and Percentage of thatch to produce total green matter (% CL). Besides the agroindustrial features: Production of total dry matter (PMS); Percentage of total dry matter (% MST); Production Shed (PCL); Harvesting Brix (Brix); Extraction efficiency of broth (EEC) and theoretical Ethanol (ET). Means were compared by Scott - Knott test at 5% level of probability, genetic correlations being conducted to complement the study of these variables. / Atualmente o sorgo sacarino (Sorghum bicolor (L.) Moench) apresenta-se muito importante para o setor sucroalcooleiro e energético do Brasil, que vem buscando constantemente alternativas para aumentar rendimentos agrícolas e industriais, principalmente na entressafra da cana-de-açúcar, diminuindo o tempo ocioso e os custos de produção. É uma espécie agrícola rústica, com boa adaptação a estresses ambientais, tais como os encontrados na Região Nordeste, apresenta colmos com caldo semelhante ao da cana, rico em açúcares fermentescíveis, e pode servir para a produção de etanol na mesma instalação utilizada pela cana-de-açúcar. A cultura é totalmente mecanizável (plantio por sementes, tratos culturais e colheita), alta produtividade de biomassa verde (60 a 80 t.ha-1), com altos rendimentos de etanol (3.000 a 6.000 l.ha-1), com bagaço utilizável como fonte de energia (vapor para industrialização e cogeração de eletricidade). O presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de novas progênies F6 de sorgo de duplo propósito (grão e forragem, incluindo colmo seco e sacarino), visando definição de aptidão e uso. Para tanto, foi conduzido um experimento nos meses de fevereiro a junho de 2014, no campo experimental no Instituto Agronômico de Pernambuco – IPA, no município de Vitória de Santo Antão-PE. O estudo foi composto por 65 progênies que são resultado da segregação F6 do cruzamento entre duas variedades (IPA 467-4-2 X IPA 2502), onde a primeira variedade foi utilizada como parental masculino e a segunda como parental feminino, sendo obtidas em Vitória de Santo Antão – PE em 2010, testadas em Caruaru – PE em 2011 e novamente testadas em Vitória de Santo Antão – PE em 2013, mais 15 testemunhas que foram variedades comerciais na região, incluindo nestas as duas variedades parentais. O experimento foi delineado em blocos casualizados, composto por 80 parcelas e 3 repetições, onde cada parcela teve dimensões de 6,0 x 0,8m, com 4,80m2 de área total, sendo considerada uma área útil de 3,20 m² (0,8 x 4m), eliminando o primeiro metro de cada bordadura. As variáveis foram analisadas de acordo com as características de produção apresentada em campo: Altura média de planta (AMP); Dias até o florescimento (FL); Produção de matéria verde total (PMV); produção de colmo (PCL) e Porcentagem de colmo na produção de matéria verde total (%CL). Além das características agroindustriais: Produção de matéria seca total (PMS); Porcentagem de matéria seca total (%MST); Produção de colmo (PCL); Brix na colheita (BRIX); Eficiência de extração de caldo (EEC) e Etanol teórico (ET). As médias foram comparadas pelo teste de Scott - Knott em nível de 5% de probabilidade, sendo realizada a correlação genotípica para complementar o estudo destas variáveis.

Biofuels gradually expand their potential share in power generation, due to the progressive reduction of fossil carbon reserves, combined with growing energy demands of society. Brazil has favorable conditions for the cultivation of bioenergy sources due to its tropical climate and it s currently concentrated on a single source, sugar cane. However, due to the low temperatures in winter and incidences of frost, only the State of Rio Grande do Sul doesn´t have the potential climate for planting sugar cane and, consequently, its reduced share in the production of ethanol. An alternative to sugar cane are the starchy, among which we can highlight sweet potato and cassava. Apart from subsistence farming, sweet potatoes (Ipomoea batatas) may be marketed for the biofuels industry, benefiting small farmers. This project intends to determine the technical and economic feasibility of producing ethanol fuel in a small plant in the town of Santa Maria, the central region of Rio Grande do Sul, using as raw materials sweet potato (Ipomoea batatas) starch. Results show technical feasibility, obtaining 190 liters of hydrous ethanol from 1,000 kg of sweet potato. Processing cost amounts R$ 0.96 (US 0.46) per liter. From this value, 35.4% is the raw material contribution and 64.6% is due to processing cost. ABC cost was applied and the main expenditure element was manpower (37%) and the main activity cost was distillation (35%). Both technically and economically deploying a small industrial unit requires no large economic support, what means that it s an affordable investments for a small farmer. And finally, the process is flexible, because it can use several raw materials to produce ethanol, like manioc, sweet potato and sweet sorghums. That characteristic can allow a more continuous production around the year an can minimize the risks of dependence from one sole crop. / Os biocombustíveis ampliam gradativamente seu potencial de participação de geração de energia, em decorrência da redução progressiva das reservas de carbono fóssil, aliado à crescente demanda energética da sociedade. O Brasil possui condições favoráveis ao cultivo de espécies bioenergéticas por apresentar clima tropical, que atualmente está concentrado no setor sucroalcooleiro tendo como fonte principal a cana-de-açúcar. Devido às baixas temperaturas no inverno e incidências de formação de geadas, apenas parte do estado do Rio Grande do Sul tem potencial climático para o plantio da cana-de-açúcar e, consequentemente, reduzida participação na produção de etanol no cenário nacional. Uma fonte de matéria-prima alternativa são as amiláceas, das quais podemos destacar a batata-doce e a mandioca. Além do cultivo de subsistência a batata-doce (Ipomoea batatas) pode ser comercializada para a indústria de biocombustíveis, beneficiando pequenos agricultores. Este trabalho determina a viabilidade técnica e econômica de produção de etanol combustível, em uma pequena unidade de produção na cidade de Santa Maria, região central do Estado do Rio Grande do Sul, empregando a amilácea batata-doce (Ipomoea batatas). Os resultados apresentam viabilidade técnica de produção de etanol a partir de batata-doce, de 1000 Kg de matéria-prima foram obtidos 190 litros de etanol hidratado. Sob o ponto de vista econômico os custos industriais obtidos foram de R$ 0,96 (noventa e seis centavos) por litro de etanol hidratado, deste valor 35,4% corresponde à contribuição do custo da matéria-prima e 64,6% contribuição do custo de processamento. Do custeio ABC conclui-se que o principal elemento de despesa foi a mão-de-obra (37%) e, em relação às atividades a que apresentou mais dispêndio foi a destilação (35%). Tanto tecnicamente como economicamente a implantação de uma pequena unidade industrial não exige capacidade de economia de escala, ou seja, os investimentos são suportáveis por uma pequena propriedade agrícola. O processo revela-se flexível, permitindo a utilização da mesma unidade industrial com uma matriz diversificada de produtos agrícolas, característica que permite estabilidade de produção nas várias estações do ano e reduz o risco da dependência de uma só cultura.

Consequências decorrentes da influência antrópica no aquecimento global têm apontado para a real necessidade de utilização de alternativas energéticas renováveis e, dentre estas, dos agrocombustíveis. Nesse contexto, a crescente e significativa demanda interna e externa por etanol de cana-de-açúcar implicam em diversas transformações espaciais em nível nacional, estadual e municipal, movimentando a economia e indicando impactos socioambientais relacionados aos aspectos produtivos, sobretudo ligados à monocultura canavieira. Com o processo de descentralização da gestão ambiental no Brasil, concebido a partir da Política Nacional de Meio Ambiente, os municípios se vêem pressionados a atuar em seus territórios, mas para que isso aconteça de maneira efetiva, além da necessidade de articulação dos órgãos ambientais entre as distintas esferas do Poder Público, cada município precisa instituir seu Sistema Municipal de Meio Ambiente, SISMUMA. Assim, o objetivo maior da presente pesquisa é verificar a atuação do SISMUMA frente à crescente produção de etanol de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo, consistindo, além da revisão bibliográfica sobre a temática, em estudo de casos nos municípios de Brotas e Araraquara. / The effects of human activities on global warming have highlighted to need to use alternative energy sources, among these, the biofuels. In this context, the large and growing domestic and international demand for sugarcane ethanol implies several spatial transformations at the national, state and municipal levels, boosting the economy and causing socio and environmental impacts related to productive activities, especially sugarcane monoculture. With the decentralization of environmental management in Brazil, as conceived of by the Environmental National Politic, municipalities have been under pressure to act in their domains. However, for efficient implementation, each municipality must establish its Municipal Environmental System, the so called SISMUMA, and there is thefor environmental agencies and the various Government agents to coordinate their efforts. Therefore, the main objective of this research is to verify SISMUMA\'s capability to act in the face of the growing production of sugarcane ethanol in São Paulo. The study involved review of the literature on the subject and case studies in the municipalities of Brotas and Araraquara.

Neste trabalho, o gene da α-amilase de Bacillus subtilis foi clonado em S. cerevisiae, por δ-integração. Foram construídos dois vetores: 1) o gene truncado da α-amilase de B. subtilis (amyEt) com a sequência sinal própria, sob regulação do promotor e terminador ADH1 (δAmyEtδ); 2) o gene da α-amilase completo de B. subtilis (amyE), com a sequência sinal MFα de S. cerevisiae, sob a regulação do promotor e terminador PGK (δAmyEδ). Esses vetores foram empregados na transformação genética de linhagens S. cerevisiae, em co-transformação com o plasmídeo pAJ50, que permite a seleção positiva. Os clones transformantes cultivados em meio YPDA (0,5% amido) produziram halos de amilolise de diferentes tamanhos. Os que receberam o gene da α-amilase completo sob a regulação de PGK (δAmyEδ) apresentaram os melhores resultados para a hidrólise de amido. Nenhum clone teve o crescimento prejudicado em relação à linhagem controle selvagem. Estes resultados indicam que os novos vetores apresentam bom potencial para emprego na construção de linhagens industriais de S. cerevisiae. / At the present work, the α-amylase gene from Bacillus subtilis was cloned in S. cerevisiae by δ-integration. We constructed two vectors: 1) a truncated α-amylase gene of B. subtilis (amyEt) with its own signal sequence, under the regulation of the ADH1 promoter and terminator of S. cerevisiae (δAmyEtδ), 2) a complete α-amylase gene of B. subtilis (amyE), with the signal sequence of MFα of S. cerevisiae under the regulation of PGK promoter and terminator (δAmyEδ). These vectors were used to genetic transformation in S. cerevisiae strains, in co-transformation with pAJ50 plasmid , which allows positive selection. The transformant clones grown in YPDA (0.5% starch) produced amilolise halos of different sizes. Those which received the complete -amylase gene under the regulation of PGK (δAmyEδ) showed the best results for starch hydrolysis. None of the clones had its growth capacity altered when compared to the wild type. These results indicate that these vectors have a good potential to be employed in industrial strains transformation of S. cerevisiae.

A conversão da biomassa para produção de etanol celulósico só é viável se a fração hemicelulósica e celulósica for utilizada no processo industrial. Para obtenção de leveduras capazes de produzir etanol a partir de pentoses, a captação desses açúcares é muito estudada, sendo que diversos autores concluíram que a interiorização do substrato é uma etapa limitante para a produção de etanol. Neste trabalho foram isoladas leveduras da biodiversidade brasileira capazes de fermentar xilose. Foram construídos cassetes de expressão dos genes HXT5 e HXT7 de S. cerevisisae e analisados os consumos de glicose e xilose e a produção de etanol, em condições de aeração e de restrição de oxigênio. Análises qualitativas e quantitativas mostraram que os clones recombinantes foram capazes de consumir mais rapidamente xilose e glicose. Entretanto, isto não resultou no aumento de produção de biomassa ou de etanol a partir de xilose, sugerindo que a baixa expressão dos genes endógenos da rota de utilização deste açúcar foi determinante para seu acúmulo intracelular. / The biomass conversion for industrial cellulosic ethanol production is feasible only if all hemicellulosic and cellulosic fractions are exploited in the process. In the aim to have yeasts capable of producing ethanol from pentoses, the transport of these sugars is very much studied, and many authors have concluded that the utilization of xylose is a limiting step for ethanol production. In this work were isolated yeast from Brazilian biodiversity capable of fermenting xylose. It was built expression cassettes of the genes HXT5 and HXT7 from S. cerevisiae and analyzed the consumptions of glucose and xylose and the ethanol production in aerated and oxygen limited conditions. Qualitative and quantitative analysis showed that the recombinant yeasts were capable of consuming more rapidly the two sugars. However, it didn´t result in greater production of biomassa or of ethanol from xylose, suggesting that the low expression of the natural genes in the xylose utilization pathway was determinant for the intracellular accumulation of this pentose.

A conversão da biomassa para produção de etanol celulósico só é viável se a fração hemicelulósica e celulósica for utilizada no processo industrial. Para obtenção de leveduras capazes de produzir etanol a partir de pentoses, a captação desses açúcares é muito estudada, sendo que diversos autores concluíram que a interiorização do substrato é uma etapa limitante para a produção de etanol. Neste trabalho foram isoladas leveduras da biodiversidade brasileira capazes de fermentar xilose. Foram construídos cassetes de expressão dos genes HXT5 e HXT7 de S. cerevisisae e analisados os consumos de glicose e xilose e a produção de etanol, em condições de aeração e de restrição de oxigênio. Análises qualitativas e quantitativas mostraram que os clones recombinantes foram capazes de consumir mais rapidamente xilose e glicose. Entretanto, isto não resultou no aumento de produção de biomassa ou de etanol a partir de xilose, sugerindo que a baixa expressão dos genes endógenos da rota de utilização deste açúcar foi determinante para seu acúmulo intracelular. / The biomass conversion for industrial cellulosic ethanol production is feasible only if all hemicellulosic and cellulosic fractions are exploited in the process. In the aim to have yeasts capable of producing ethanol from pentoses, the transport of these sugars is very much studied, and many authors have concluded that the utilization of xylose is a limiting step for ethanol production. In this work were isolated yeast from Brazilian biodiversity capable of fermenting xylose. It was built expression cassettes of the genes HXT5 and HXT7 from S. cerevisiae and analyzed the consumptions of glucose and xylose and the ethanol production in aerated and oxygen limited conditions. Qualitative and quantitative analysis showed that the recombinant yeasts were capable of consuming more rapidly the two sugars. However, it didn´t result in greater production of biomassa or of ethanol from xylose, suggesting that the low expression of the natural genes in the xylose utilization pathway was determinant for the intracellular accumulation of this pentose.

Neste trabalho, o gene da α-amilase de Bacillus subtilis foi clonado em S. cerevisiae, por δ-integração. Foram construídos dois vetores: 1) o gene truncado da α-amilase de B. subtilis (amyEt) com a sequência sinal própria, sob regulação do promotor e terminador ADH1 (δAmyEtδ); 2) o gene da α-amilase completo de B. subtilis (amyE), com a sequência sinal MFα de S. cerevisiae, sob a regulação do promotor e terminador PGK (δAmyEδ). Esses vetores foram empregados na transformação genética de linhagens S. cerevisiae, em co-transformação com o plasmídeo pAJ50, que permite a seleção positiva. Os clones transformantes cultivados em meio YPDA (0,5% amido) produziram halos de amilolise de diferentes tamanhos. Os que receberam o gene da α-amilase completo sob a regulação de PGK (δAmyEδ) apresentaram os melhores resultados para a hidrólise de amido. Nenhum clone teve o crescimento prejudicado em relação à linhagem controle selvagem. Estes resultados indicam que os novos vetores apresentam bom potencial para emprego na construção de linhagens industriais de S. cerevisiae. / At the present work, the α-amylase gene from Bacillus subtilis was cloned in S. cerevisiae by δ-integration. We constructed two vectors: 1) a truncated α-amylase gene of B. subtilis (amyEt) with its own signal sequence, under the regulation of the ADH1 promoter and terminator of S. cerevisiae (δAmyEtδ), 2) a complete α-amylase gene of B. subtilis (amyE), with the signal sequence of MFα of S. cerevisiae under the regulation of PGK promoter and terminator (δAmyEδ). These vectors were used to genetic transformation in S. cerevisiae strains, in co-transformation with pAJ50 plasmid , which allows positive selection. The transformant clones grown in YPDA (0.5% starch) produced amilolise halos of different sizes. Those which received the complete -amylase gene under the regulation of PGK (δAmyEδ) showed the best results for starch hydrolysis. None of the clones had its growth capacity altered when compared to the wild type. These results indicate that these vectors have a good potential to be employed in industrial strains transformation of S. cerevisiae.