Os resíduos lignocelulósicos agroindustriais, como a casca de arroz, são fontes abundantes e de baixo custo de celulose e hemicelulose, para produção biotecnológica de compostos de alto valor agregado, como os alcoóis, etanol e xilitol. O presente trabalho teve como objetivo otimizar a hidrólise ácida diluída da casca de arroz, utilizando como ferramenta o planejamento experimental, e ampliar os conhecimentos sobre a produção biotecnológica de etanol e xilitol, mediante o cultivo de microrganismos sobre esse hidrolisado. Um planejamento composto central 22 com três pontos centrais foi realizado abrangendo apenas as variáveis significativas para liberação de açúcares (temperatura e concentração de ácido). A máxima solubilização dos açúcares (70% de eficiência) foi obtida a 150ºC e 3 mmol H2SO4 g-1 sólido seco (SS), gerando cerca de 2,3 g L-1 de tóxicos totais (soma de inibidores ácido acético, furfural e hidroximetilfurfural). No entanto, é desejável que o hidrolisado contenha baixo teor de compostos tóxicos, já que estes podem comprometer a eficiência da fermentação. Sendo assim, a condição que empregou a temperatura de 129ºC e 4,4 mmol H2SO4 g-1 SS, apresentando 52% de eficiência na liberação de açúcares e apenas 0,18 g l-1 de inibidores, foi selecionada. Cultivos sobre meio semissintético e hidrolisado de casca de arroz, a 180 rpm e 30oC, foram realizados em agitador orbital, utilizando leveduras fermentadoras de hexoses e pentoses, como Saccharomyces cerevisiae, e Candida shehatae, Pichia stipitis e Spathaspora arborariae, respectivamente, em cultivos isolados e em co-cultivo. As cepas testadas isoladamente apresentaram valores de produtividade de etanol (YP/S) entre 0,35 e 0,46 g g-1, enquanto que o rendimento dos co-cultivos variou de 0,30 a 0,77 g g-1 de etanol, sobre ambos os meios. Cultivos foram conduzidos em biorreatores submersos utilizando S. cerevisiae, individualmente e em consórcio com S. arborariae sobre hidrolisado de casca de arroz (1 vvm de aeração e 300 rpm). O maior rendimento de etanol foi obtido no cultivo isolado de S. cerevisiae, com YP/S de 0,52 g g-1, enquanto que o co-cultivo apresentou um YP/S de 0,42 g g-1. Foi avaliado o desempenho do processo de sacarificação e fermentação simultânea sobre hidrolisado de casca de arroz não filtrado, associando um complexo enzimático (contendo celulases e xilanases) ao co-cultivo (S. cerevisiae - S. arborariae), este processo aumentou a produtividade de etanol em 26%. / Agroindustrial lignocellulosic residues such as rice hulls, are abundant resources and low cost of cellulose and hemicellulose, compounds for biotechnological production of high value by-products, such as alcohols, ethanol and xylitol. This study aimed to optimize the dilute acid hydrolysis of rice hull, using the experimental design tool and expand knowledge about the biotechnological production of ethanol and xylitol by cultivation of microorganisms on the hydrolysate. A 22 central composite design with three central points was carried out covering only the significant variables for the release of sugars (acid concentration and temperature). The maximum sugars solubilization (70% efficiency) was obtained at 150°C and 3 mmol H2SO4 g-1 dry solids (SS), generating about 2.3 g L-1 of toxic compounds (sum of acetic acid inhibitors, furfural and hydroxymethylfurfural). However, it is desirable that the hydrolysate contains low levels of toxic compounds, as these can compromise the efficiency of fermentation. Thus, the condition that used the temperature of 129°C and 4.4 mmol g-1 H2SO4 g-1 SS, with 52% efficiency in the release of sugars and only 0.18 g l-1 inhibitors, has been selected. Cultures on semi-synthetic medium and hydrolysate rice hull at 180 rpm and 30oC, were performed in shaker, using yeast that ferment hesoxes as Saccharomyces cerevisiae, and pentoses as Candida shehatae, Pichia stipitis and Spathaspora arborariae, in isolated cultures and co-cultivation. The strains tested alone showed ethanol yields coefficients values (YP/S) between 0.35 and 0.46 g g-1, while the yields of co-cultures varied from 0.30 to 0.77 g g-1 ethanol, on both media. Cultures were conducted in submerged bioreactors using S. cerevisiae, both individually and in consortium with S. arborariae on hydrolysate rice hull (1 vvm aeration and 300 rpm). The highest ethanol yield coefficient was obtained in the culture isolate of S. cerevisiae, with YP/S = 0.52 g g-1, while the co-culture showed YP/S of 0.42 g g-1. The performance of the simultaneous saccharification and fermentation process of rice hull hydrolysate (unfiltered), involving an enzyme complex (containing cellulases and xylanases) to co-cultivation (S. cerevisiae-S. arborariae), were evaluated, and this process increases the ethanol yield in 26%.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-13T14:05:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 401937 bytes, checksum: 8d28b0501a79861fa928c8e53ef135a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-13T14:05:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 401937 bytes, checksum: 8d28b0501a79861fa928c8e53ef135a5 (MD5) Previous issue date: 2003-08-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O acúmulo de resíduos agroindustriais constitui-se em problema ambiental devido à dificuldade de reciclagem. No Brasil são gerados vários tipos de resíduos, cujo volume demanda a sua liberação no ambiente. A casca de semente de algodão é problema para a indústria algodoeira e existe o interesse pelo desenvolvimento de tecnologias para o aproveitamento deste resíduo.Neste trabalho, avaliou-se o potencial do hidrolisado da casca de semente microbiológica de de algodão (HCA) xilitol. Foram como substrato utilizadas cinco para a produção leveduras (1.55, Debaryomyces hansenii UFV-170, 1.71, 2.64, 2.80) isoladas por SAMPAI O (2001) e caracterizadas como boas produtoras de xilitol em meio sintético. As leveduras foram cultivadas em hidrolisado hemicelulósico obtido de casca de semente de algodão antes e após moagem, acrescido de meio mineral e extrato de levedura, com agitação de 200 rpm, a 30 oC. A produção de xilitol foi cerca de 4 a 34% maior no hidrolisado de casca de semente de algodão moída (HCAM) do que no hidrolisado de casca de semente de algodão sem moer (HCASM). Das cinco leveduras testadas, apenas a levedura 2.80 não apresentou valores significativos de produção de xilitol nas condições utilizadas neste trabalho. As demais leveduras produziram xilitol no HCA e a produtividade volumétrica (Q p ), produtividade específica (q p ) e rendimento (Y p/s ) de xilitol entre os isolados foram semelhantes. A levedura Debaryomyces hansenii UFV-170 cresceu no HCA concentrado cinco vezes, mas não produziu xilitol. No HCA não concentrado, os melhores resultados de produção de xilitol foram obtidos após 24 h de cultivo. Os maiores valores de produtividade volumétrica (0,38 g L -1 h -1 ) e rendimento (0,56 g g -1 ) foram obtidos com o hidrolisado concentrado três vezes, na agitação de 100 rpm e após 72 h de cultivo. Os resultados indicam que o hidrolisado de casca de semente de algodão pode ser utilizado para a produção microbiológica de xilitol. Entretanto, a influência de outros fatores no processo de bioconversão precis / Previous studies indicated that five yeasts isolated from dairy environments could produce high levels of xylitol in synthetic media. When these isolates were cultivated in cotton husk hydrolysate added with yeast extract and mineral media, xylitol production was detected in the cell-free supernatants of only four isolates. Three isolates did not show significant differences in xylitol production, and the average volumetric productivity was a function of D-xylose concentration. I f the isolate that presented the highest xylitol production in synthetic media (yeast Debaryomyces hansenii UFV-170) was incubated in media containing cotton husk hydrolysate, maximal xylitol production occurred after 24 h under agitation of 100 rpm. When the hydrolysate was concentrated 3-fold, xylitol production increased, but only if the fermentation period was approximately 72 h. Xylitol production did not occur if the hydrolysate was concentrated 5-fold. Because substrate concentration alone could not explain the effect on xylitol production, it appears that toxic substances in the hydrolysate caused the inhibitory effect.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-10-25T03:08:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342428.pdf: 1782210 bytes, checksum: 64aa57f0c82b2db9772adaba6c071f94 (MD5) Previous issue date: 2016 / O álcool combustível tem adquirido importância nos últimos anos devido ao futuro esgotamento das reservas de combustíveis fósseis, bem como o impacto ambiental pela emissão de poluentes que estes combustíveis fósseis apresentam. Uma atrativa fonte de matéria prima para a obtenção de etanol é a biomassa lignocelulósica, composta de lignina, celulose e hemicelulose, sendo que estes dois últimos polímeros podem ser utilizados nos processos fermentativos para a produção de álcool combustível. Embora a levedura industrial Saccharomyces cerevisiae fermente eficientemente hexoses, esta levedura é incapaz de fermentar pentoses como a xilose, o principal açúcar presente nos hidrolisados de hemicelulose. A enzima xilose redutase (XR) é o primeiro passo no metabolismo da xilose, uma enzima NAD(P)H-dependente que reduz xilose a xilitol, mas o desbalanço causado pela xilitol desidrogenase dependente de NAD+ (a segunda enzima do metabolismo da xilose) pode levar ao acúmulo de xilitol. Então, a seleção de XRs com alta atividade enzimática e afinidade pelos dois cofatores é importante para o aumento da produtividade de etanol a partir da xilose. No presente trabalho foram clonados genes que codificam para possíveis XRs de duas leveduras do gênero Spathaspora (S. passalidarum e S. arborariae), e também foi clonada uma xilitol desidrogenase de S. passalidarum, ambas leveduras naturalmente fermentadoras de xilose. Estes genes foram expressos em uma linhagem de S. cerevisiae para avaliar a funcionalidade das enzimas. Nossos resultados mostraram que um gene anotado no genoma de S. arborariae (também presente em S. passalidarum) como XR, não exibiram atividade com este açúcar, e provavelmente trata-se de aldo-ceto redutases com especificidades desconhecidas. Outro gene foi amplificado de S. arborariae e S. passalidarum, e quando expressos em S. cerevisiae, o gene de S. arborariae apresentou atividade XR com ambos os cofatores (NADH e NADPH), enquanto que o gene obtido de S. passalidarum só exibiu atividade de XR dependente de NADPH. A atividade da xilitol desidrogenase clonada de S. passalidarum, quando expressa em S. cerevisiae, mostrou uma enzima completamente dependente de NAD+. Linhagens de S. cerevisiae recombinantes, expressando as diferentes enzimas do metabolismo da xilose clonadas no presente trabalho, foram capazes de crescer e consumir xilose, porém com baixa produção de etanol, e significativa produção de xilitol. Isto provavelmente se deve a baixa atividade da enzima xilitol desidrogenase nas linhagens recombinantes. De fato, mesmo nas fermentações de xilose em batelada, as células recombinantes produziram mais xilitol do que etanol. Finalmente, durante co-fermentações de xilose/glicose, as leveduras recombinantes produziram mais xilitol e acetato do que etanol a partir da xilose, indicando que provavelmente o desbalanço de cofatores ainda esta determinando o destino dos carbonos provenientes da xilose. Portanto, nossos resultados indicam a presença de diferentes xiloses redutases no genoma das leveduras Spathaspora, que poderão contribuir para otimizar a produção de etanol de segunda geração.<br> / Abstract : The production of fuel álcohol has become importante in recente years due to the future depletion of fóssil fuels stocks and the environmental impact of pollutant emissions. An attractive source of raw material for etanol production is the lignocellulosic biomass, composed of lignina, celulose and hemicellulose. The sugar cane bagasse is an interesting source of celulose and hemicelulose, that can be used in the fermentative process for fuel alcohol production. Although the industrial yeast Saccharomyces cerevisiae efficiently ferments hexoses, this yeast is unable to ferment pentoses such as xylose present in hemicellulose hydrolysates. The enzyme xylose reductase (XR) is the first step in xylose metabolism, a NAD(P)H-dependent enzyme that reduces xylose to xylitol, but cofactor imbalance with the NAD+-dependent xylitol dehydrogenase (the second enzyme in xylose metabolism) can lead to xylitol accumulation. Thus, screening for XR with high catalytic efficiency and dual cofactor affinity is important for increasing the ethanol productivity from xylose. This work, we have cloned xylose reductases from strains of Spathaspora (S. passalidarum and S. arborariae) and cloned xylitol dehydrogenase from Spathaspora passalidarum, which are natural xylose fermenting yeast. These genes were expressed in the S. cerevisiae strain CENPK2-1C to avaliate the enzymes functionality. Our results showed that a gene annotated in the S. arborariae genome (present in S. passalidarum) as xylose reductase does not have activity with this sugar, and probably is a putative aldo-keto reductase of unknown specificity. Another gene was amplified from S. arborariae and S. passalidarum, and when these genes were expressed in S. cerevisiae a xylose reductase enzymatic activity with both NADH and NADPH were observed with the S. arborariae gene, but in the case of the S. passalidarum gene we obtained a NADPH-dependent xylose reductase activity. The activity of xylitol dehydrogenase expressed in S. cerevisiae was completely NAD+-dependent. S. cerevisiae recombinants, enconding the different enzymes of xylose metabolismo, was able to grow on xylose with a xylose comsumption, low yield of ethanol and significative xylitol production. It presumably due the low expression of xylitol dehydrogenase and incresing XR/XDH ration activity. Indeed, in xylose batch fermentation the recombinant cells were able to produce more xylitol than ethanol and xylose/glucose batch fermentation, the recombinant cells produce more xylitol and acetate than ethanol from xylose, that probably indicating the cofactor unbalance determining the carbons from xylose fate. Thus, our results indicate the presence of several different xylose reductases in the genome of Spathaspora yeast could be a contribution to optimize the second-generation ethanol.

Os resíduos lignocelulósicos agroindustriais, como a casca de arroz, são fontes abundantes e de baixo custo de celulose e hemicelulose, para produção biotecnológica de compostos de alto valor agregado, como os alcoóis, etanol e xilitol. O presente trabalho teve como objetivo otimizar a hidrólise ácida diluída da casca de arroz, utilizando como ferramenta o planejamento experimental, e ampliar os conhecimentos sobre a produção biotecnológica de etanol e xilitol, mediante o cultivo de microrganismos sobre esse hidrolisado. Um planejamento composto central 22 com três pontos centrais foi realizado abrangendo apenas as variáveis significativas para liberação de açúcares (temperatura e concentração de ácido). A máxima solubilização dos açúcares (70% de eficiência) foi obtida a 150ºC e 3 mmol H2SO4 g-1 sólido seco (SS), gerando cerca de 2,3 g L-1 de tóxicos totais (soma de inibidores ácido acético, furfural e hidroximetilfurfural). No entanto, é desejável que o hidrolisado contenha baixo teor de compostos tóxicos, já que estes podem comprometer a eficiência da fermentação. Sendo assim, a condição que empregou a temperatura de 129ºC e 4,4 mmol H2SO4 g-1 SS, apresentando 52% de eficiência na liberação de açúcares e apenas 0,18 g l-1 de inibidores, foi selecionada. Cultivos sobre meio semissintético e hidrolisado de casca de arroz, a 180 rpm e 30oC, foram realizados em agitador orbital, utilizando leveduras fermentadoras de hexoses e pentoses, como Saccharomyces cerevisiae, e Candida shehatae, Pichia stipitis e Spathaspora arborariae, respectivamente, em cultivos isolados e em co-cultivo. As cepas testadas isoladamente apresentaram valores de produtividade de etanol (YP/S) entre 0,35 e 0,46 g g-1, enquanto que o rendimento dos co-cultivos variou de 0,30 a 0,77 g g-1 de etanol, sobre ambos os meios. Cultivos foram conduzidos em biorreatores submersos utilizando S. cerevisiae, individualmente e em consórcio com S. arborariae sobre hidrolisado de casca de arroz (1 vvm de aeração e 300 rpm). O maior rendimento de etanol foi obtido no cultivo isolado de S. cerevisiae, com YP/S de 0,52 g g-1, enquanto que o co-cultivo apresentou um YP/S de 0,42 g g-1. Foi avaliado o desempenho do processo de sacarificação e fermentação simultânea sobre hidrolisado de casca de arroz não filtrado, associando um complexo enzimático (contendo celulases e xilanases) ao co-cultivo (S. cerevisiae - S. arborariae), este processo aumentou a produtividade de etanol em 26%. / Agroindustrial lignocellulosic residues such as rice hulls, are abundant resources and low cost of cellulose and hemicellulose, compounds for biotechnological production of high value by-products, such as alcohols, ethanol and xylitol. This study aimed to optimize the dilute acid hydrolysis of rice hull, using the experimental design tool and expand knowledge about the biotechnological production of ethanol and xylitol by cultivation of microorganisms on the hydrolysate. A 22 central composite design with three central points was carried out covering only the significant variables for the release of sugars (acid concentration and temperature). The maximum sugars solubilization (70% efficiency) was obtained at 150°C and 3 mmol H2SO4 g-1 dry solids (SS), generating about 2.3 g L-1 of toxic compounds (sum of acetic acid inhibitors, furfural and hydroxymethylfurfural). However, it is desirable that the hydrolysate contains low levels of toxic compounds, as these can compromise the efficiency of fermentation. Thus, the condition that used the temperature of 129°C and 4.4 mmol g-1 H2SO4 g-1 SS, with 52% efficiency in the release of sugars and only 0.18 g l-1 inhibitors, has been selected. Cultures on semi-synthetic medium and hydrolysate rice hull at 180 rpm and 30oC, were performed in shaker, using yeast that ferment hesoxes as Saccharomyces cerevisiae, and pentoses as Candida shehatae, Pichia stipitis and Spathaspora arborariae, in isolated cultures and co-cultivation. The strains tested alone showed ethanol yields coefficients values (YP/S) between 0.35 and 0.46 g g-1, while the yields of co-cultures varied from 0.30 to 0.77 g g-1 ethanol, on both media. Cultures were conducted in submerged bioreactors using S. cerevisiae, both individually and in consortium with S. arborariae on hydrolysate rice hull (1 vvm aeration and 300 rpm). The highest ethanol yield coefficient was obtained in the culture isolate of S. cerevisiae, with YP/S = 0.52 g g-1, while the co-culture showed YP/S of 0.42 g g-1. The performance of the simultaneous saccharification and fermentation process of rice hull hydrolysate (unfiltered), involving an enzyme complex (containing cellulases and xylanases) to co-cultivation (S. cerevisiae-S. arborariae), were evaluated, and this process increases the ethanol yield in 26%.

Orientadores: Priscila Gava Mazzola, Carlos Emílio Levy / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-17T05:25:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Amaral_LilianFerreiraBarbosa_M.pdf: 1912127 bytes, checksum: 32484facc8e6b93417ada30bacc332ce (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A contaminação microbiológica apresenta um risco potencial à qualidade do produto, mas, sobretudo pode afetar a saúde do consumidor. Conservantes são substâncias adicionadas a produtos cosméticos, farmacêuticos, de limpeza e alimentícios com o objetivo de inibir o desenvolvimento de microrganismos, durante sua fabricação e estocagem, bem como proteger o consumidor de contaminação inadvertida durante o uso do produto. Embora alguns conservantes já estejam consagrados na literatura, os mesmos têm sido relacionados ao desencadeamento de reações alérgicas, motivando a procura do conservante ideal. O Xilitol é um açúcar natural proveniente de plantas, frutas e vegetais, que possui propriedades antimicrobianas descritas na literatura. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficácia antimicrobiana do monoéster de C-8 Xilitol (patente PCT/IB 2008/054321), visando sua utilização como conservante em bases cosméticas, através de testes de desafio conservante (challenge test) e determinação da concentração inibitória mínima (CIM). Os resultados obtidos na determinação da concentração mínima inibitória estão entre 1,0 e 1,25 % para Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Candida albicans e entre 1,0 e 1,5% para Pseudomonas aeruginosa e Aspergillus niger, indicando a faixa de concentração do monoéster de C-8 Xilitol que inibiu totalmente o crescimento do microrganismo, no teste de diluições. A loção hidratante utilizada no teste de desafio foi conservada com a concentração de 1% do monoéster de C-8 Xilitol, verificando-se um rápido declínio na contagem de UFC/g nos primeiros tempos de avaliação após a contaminação do produto, para todas as bactérias testadas. Após o período de avaliação, incluindo a reinoculação do produto, o monoéster de C-8 Xilitol mostrou-se eficaz frente às bactérias P. aeruginosa, E. coli e S. aureus, atendendo à especificação de redução de 99,9% do número de células viáveis estabelecida em compêndios oficiais. O mesmo ocorre em relação à C. albicans que apresenta uma redução de 90% do número de células viáveis e também em relação ao A. niger, quando o pH da loção testada é ajustado de 5,5 para 7,0. Nas condições em que os testes foram conduzidos, podemos concluir que o monoéster de C-8 Xilitol, apresenta atividade antimicrobiana frente aos microrganismos testados e atende aos requisitos de uma substância dotada de atividade conservante, podendo ser considerado uma alternativa conservante para produtos cosméticos / Abstract: Microbiological contamination presents a potential risk to product quality, but specially can affect the health of consumers. Preservatives are substances added to cosmetic, pharmaceuticals, cleaning agents and food in order to inhibit growth of microorganisms during product manufacturing and storage and to protect consumers from inadvertent contamination during the use of the product. Although some preservatives are already well established in the literature, they have been linked to the allergic reactions, motivating the search for the ideal preservative. Xylitol is a natural sugar derived from plants, fruits and vegetables, which antimicrobial properties are described in the literature. This study aimed to evaluate the antimicrobial effectiveness of C-8 Xylitol monoester (patent pending PCT/IB 2008/054321), for its use as a preservative in cosmetic formulations. The minimum inhibitory concentration (MIC) was determined by the broth macrodilution method and the antimicrobial effectiveness of C-8 Xylitol monoester was determined by using challenge test method. The results obtained in the determination of minimum inhibitory concentration are between 1.0 and 1.25% for Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Candida albicans and between 1.0 and 1.5% for Pseudomonas aeruginosa and Aspergillus niger. The amount of 1% of C-8 Xylitol monoester was added to the lotion used in the challenge test, observing a rapid decline in the number of CFU/g in stages of evaluation after contamination of the product by all bacteria. After the evaluation period, including reinoculation product, the C-8 xylitol monoester was effective against P. aeruginosa, E. coli and S. aureus, according to the specification of 99.9% reduction in the number of viable cells established in the official compendia. The same occurs in relation to C. albicans, which shows a 90% reduction in the number of CFU/g. Regarding A. niger, similar reduction is observed when pH value of the lotion is adjusted from 5.5 to 7.0. Under the tests conditions used, we concluded that C-8 Xylitol monoester has antimicrobial activity and could be considered as an alternative preservative for cosmetic formulations / Mestrado / Ciencias Biomedicas / Mestre em Ciências Médicas

Submitted by Alisson Mota (alisson.davidbeckam@gmail.com) on 2015-07-13T19:30:08Z No. of bitstreams: 1 Tese - Luciana Cassa Araujo Barbosa.pdf: 12165602 bytes, checksum: 1f24636f21c802a50b8554825e94f7aa (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-15T18:25:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Luciana Cassa Araujo Barbosa.pdf: 12165602 bytes, checksum: 1f24636f21c802a50b8554825e94f7aa (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-15T18:29:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Luciana Cassa Araujo Barbosa.pdf: 12165602 bytes, checksum: 1f24636f21c802a50b8554825e94f7aa (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-15T18:29:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Luciana Cassa Araujo Barbosa.pdf: 12165602 bytes, checksum: 1f24636f21c802a50b8554825e94f7aa (MD5) Previous issue date: 2012-03-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The agro-industrial waste is renewable sources of carbon and energy and can be used for the production of food, feed, chemical compounds, and fuels liquids. The Brazil generates various agro-industrial waste, including the bagasse sugarcane It is the most abundant. This lignocellulosic biomass is rich in carbohydrates metabolizable an economically viable, provided there is adequate hydrolysis material. The deranged hydrolysis the fibers of the three majority polymers of plant biomass (Cellulose, hemicellulose and lignin), making them more accessible to hydrolytic enzymes microbial. This process, in addition to releasing the monomers and small saccharides fermentable, generates inhibitors of microbial growth and fermentation of the material hydrolyzate. The monomers generated by the hydrolysis of hemicellulose fraction are not composed solely of glucose such as starch and cellulosic substrates. They contain, among others wide concentration of pentoses which are not metabolized by all microorganisms. Aiming to get yeast with attributes needed to use the biomass, emphasizing the hemicellulose fraction, investigated the following rich sources of natural hydrolysates: faeces and saliva of ruminants (cattle), as well as digestive tubes immature insects that feed on wood. The culture media used for isolation and cultivation (solid and liquid) were made with hydrolyzed hemicellulose bagasse from sugarcane, obtained by acid hydrolysis. Microorganisms isolates were selected based on their characteristics of use pentose xylose (majority in hemicellulose) and arabinose, aimed at better use of lignocellulosic biomass. 237 were isolated colonies of unicellular microorganisms, through selective. Of these, 231 colonies were subjected to sugar assimilation tests, among which 125 were able to grow using hydrolyzed hemicellulose, xylose or arabinose as carbon source. They stood out, as growth in size, 57 colonies were selected and had the ITS1 - 5.8S rDNA sequenced. After selection for biomass accumulation in a sequenced yeast was chosen and investigated, by response surface methods for optimizing the production of biomass Microbial from hemicellulose hydrolyzate. The sequenced strains formed 05 different groups in the phylogenetic tree and had high similarity with Meyerozyma caribbica, Meyerozyma guilliermondi, micotoxinivorans Trichosporon, Trichosporon loubieri, Pichia kudriavzevii, Candida ethanolic lignohabitants and Candida. A strain with 99% similarity to Meyerozyma caribbica, isolated from bovine feces, accumulated 14,21g / L biomass in 72h in simple batch cultivation type (using instrumented fermenter), being able to tolerate up to 90% hemicellulose hydrolyzate in dry biomass accumulation around 12,43g / L, (Qx = 0.44g / L-1 h-1) after 27 hours cultivation experiments with conical bottles. This yeast produced 14,8g / L xylitol (Qxilt = 0.55 g / L-1h-1) 27 hours of cultivation. / Os resíduos agroindustriais são fontes renováveis de carbono e energia e podem ser utilizados para produção de alimentos, forragens, compostos químicos, além de combustíveis líquidos. O Brasil gera diversos resíduos agroindustriais, entre eles, o bagaço de cana-deaçúcar é o mais abundante. Esta biomassa lignocelulósica é rica em carboidratos metabolizáveis de forma economicamente viável, desde que haja hidrólise adequada do material. A hidrólise desarranja as fibras dos três polímeros majoritários da biomassa vegetal (celulose, hemicelulose e lignina), tornando-as mais acessíveis às enzimas hidrolíticas microbianas. Este processo, além de liberar os monômeros e pequenos sacarídeos fermentáveis, gera inibidores do crescimento microbiano e da fermentação do material hidrolisado. Os monômeros gerados pela hidrólise da fração hemicelulósica não são compostos apenas de glicose, como os substratos amiláceos e celulósicos. Eles contêm, entre outros, vasta concentração de pentoses que não são metabolizadas por todos os microrganismos. Objetivando obter leveduras com atributos necessários ao aproveitamento da biomassa, com ênfase na fração hemicelulósica, investigaram-se as seguintes fontes ricas em hidrolisados naturais: fezes e salivas de ruminantes (bovinos), como também tubos digestivos de insetos imaturos que se alimentam de madeira. Os meios de cultura utilizados para isolamento e cultivo (sólidos e líquidos) foram confeccionados com hidrolisado hemicelulósico do bagaço da cana-de-açúcar, obtido por hidrólise ácida. Os microrganismos isolados foram selecionados com base em suas características de utilização das pentoses xilose (majoritária na hemicelulose) e arabinose, visando o melhor aproveitamento da biomassa lignocelulósica. Foram isoladas 237 colônias de microrganismos unicelulares, em meio seletivo. Destas, 231 colônias foram submetidas aos ensaios de assimilação de açúcares, entre as quais 125 foram capazes de crescer utilizando hidrolisado hemicelulósico, xilose ou arabinose como fonte de carbono. Destacaram-se, quanto ao crescimento em tamanho, 57 colônias que foram selecionadas e tiveram a região ITS1 – 5.8S rDNA sequenciada. Após seleção para acúmulo em biomassa, uma levedura sequenciada foi escolhida e investigada, através de métodos de superfície de resposta para otimização da produção de biomassa microbiana a partir do hidrolisado hemicelulósico. As cepas sequenciadas formaram 05 grupos distintos na árvore filogenética e tiveram alta similaridade com Meyerozyma caribbica, Meyerozyma guilliermondi, Trichosporon micotoxinivorans, Trichosporon loubieri, Pichia kudriavzevii, Candida lignohabitants e Candida etanolica. Uma cepa com 99% de similaridade com Meyerozyma caribbica, isolada a partir de fezes de bovinos, acumulou 14,21g/L de biomassa em 72h, em cultivo tipo batelada simples (utilizando fermentador instrumentado), sendo capaz de tolerar até 90% de hidrolisado hemicelulósico com acúmulo de biomassa seca em torno de 12,43g/L, (Qx = 0,44g/L-1h-1), após 27 horas de cultivo, em experimentos com frascos cônicos. Esta levedura produziu 14,8g/L de xilitol (Qxilt=0,55 g/L-1h-1) em 27 horas de cultivo.

Orientadores : Telma Teixeira Franco, Ines Conceição Roberto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-01T12:46:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mayerhoff_ZeaDuqueVieiraLuna_D.pdf: 4590505 bytes, checksum: 842e0391400f99be260f73db7efc30c8 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A obtenção, extração e caracterização parcial da enzima xilose redutase (XR) presente no extrato celular da levedura Candida mogii NRRL Y-17032 cultivada em hidrolisado hemicelulósico de palha de arroz foram estudadas neste trabalho. A concentração de hidrolisado no meio de cultivo para a produção da XR foi avaliada, e os maiores valores de produção e produtividade específica (35 U/g de célula e 0,97 U/[g de célula. h], respectivamente) foram obtidos em fermentações empregando meio contendo 49,2 g xilose/l. As condições para atividade ótima da XR in vitro foram estudadas e a máxima atividade volumétrica (0,54 U/ml) foi obtida empregando pH de 6,5 e 38°C. No estudo da estabilidade, a atividade da XR permaneceu constante por 3 horas às temperaturas de 4 e 38°C, e por 4 meses sob congelamento a -18 oCo Os parâmetros cinéticos determinados para a XR foram Vmax = 0,485 U/ml e Km = 63 mM para a xilose e Vmax = 0,390 U/ml e Km = 0,032 mM para o cofator NADPH. Para o rompimento celular de C. mogii por agitação com esferas de vidro, a maior atividade volumétrica (0,683 U/ml) foi encontrada empregando esferas de 300 µm de diâmetro, concentração celular de 45 g/l e 50 ciclos de agitação. No estudo para extração da XR em sistemas de duas fases aquosas, modelos matemáticos foram previstos para o fator de purificação e o percentual de recuperação (rendimento) na fase superior, e os valores máximos previstos por estes modelos foram 1,59 e 105,8, respectivamente / Abstract: The obtainment, extraction and partial characterization of the enzyme xylose reductase (XR) present in cell extract of the yeast Candida mogii NRRL Y-17032 cultivated in rice straw hemicellulosic hydrolysate were studied in this work. The XR production was evaluated by varying the concentration of hydrolysate in the growth medium, and the highest values of production and specific productivity (35 U/g of cell and 0.97 U/[g of cell.h], respectively) were obtained in fermentations employing medium containing 49.2 9 xylose/l. The conditions for in vitro optimal XR activity were studied and the maximum volumetric activity (0.54 U/ml) was obtained employing pH 6.5 and 38°C. In the study of the stability, XR activity remained constant for 3 hours at temperatures of 4 and 38°C, and for 4 months at -18°C. The kinetic parameters determined for XR were Vmax = 0.485 U/ml and Km = 63 mM for xylose and Vmax = 0.390 U/ml and Km = 0.032 mM for the cofactor NADPH. For the disruption of C. mogii cells by mechanical agitation with glass beads, the highest volumetric activity (0.683 U/ml) was found employing 300 µm diameter beads, cell concentration of 45 g/l and 50 cycles of agitation. In the study for XR extraction in aqueous two-phase systems, mathematical models were predicted for the purification factor and percent recovery (yield) on top phase, and the maximum values predicted by these models were 1.59 and 105.8, respectively / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

O presente estudo foi dividido em quatro etapas distintas. A primeira etapa teve por objetivo avaliar a liberação de xilitol na saliva de humanos ao longo do tempo após aplicação de verniz controle e contendo 10% e 20% de xilitol. Um estudo cruzado foi realizado pela aplicação de 32 mg de cada verniz sobre as superfícies vestibulares de todos os incisivos centrais de 10 voluntários. Amostras salivares foram coletadas no baseline e após 5 min, 10 min, 15 min, 30 min, 1 h, 1 h 30 min, 2 h, 4 h e 8 h da aplicação dos vernizes para posterior análise da concentração de xilitol na saliva. Um estudo clínico foi realizado na segunda etapa com o objetivo de verificar a influência do verniz contendo xilitol a 20% sobre a contagem de estreptococos do grupo mutans provenientes de biofilme dentário. Semanalmente, 32 mg de verniz controle (grupo G1) ou verniz contendo xilitol a 20% (grupo G2) foram aleatoriamente aplicados sobre as superfícies vestibulares dos incisivos centrais de 67 crianças. Após quatro semanas de procedimento, amostras de biofilme dentário foram coletadas do terço cervical de todos os dentes presentes na cavidade bucal e a contagem relativa e absoluta dos microrganismos foi determinada. A terceira etapa objetivou analisar a influência do xilitol sobre a ultra-estrutura de Streptococcus mutans ATCC 33478 e Streptococcus sobrinus ATCC 25175. Além disso, a capacidade do xilitol e do flúor em promover estresse celular em S. mutans UA 159 geneticamente modificados (deleção do gene vicK) foi determinada na quarta etapa. As concentrações de xilitol na saliva (F=5,228, p=0,024) em diferentes tempos de coleta (F=18,24, p<0,0001) foram estatisticamente diferentes após aplicação dos vernizes contendo 10% e 20% do açúcar (etapa 1). Na etapa 2, contagens absolutas inicial e final de estreptococos do grupo mutans (Teste-t, p=0,4192) e de estreptococos totais (Teste-t, p=0,3506) não foram significativamente diferentes nos indivíduos pertencentes ao grupo G2. No entanto, uma redução significativa na porcentagem relativa inicial e final de estreptococos do grupo mutans em relação aos estreptococos totais foi observada (Teste-t, p= 0,0095). Xilitol a 20% promoveu alterações na morfologia de S. mutans ATCC 33478 e S. sobrinus, ATCC 25175, resultando em paredes celulares mais difusas e menos definidas, cápsulas 24 polissacarídicas mais dispersas e irregulares em relação ao grupo controle (etapa 3). Os tratamentos envolvendo xilitol a 1,25% e 2,5% mostraram-se capazes de produzir maior estresse celular à S. mutans geneticamente modificados quando comparados aos tratamentos com NaF a 22,5 mM e 45 mM em todos os tempos analisados (ANOVA a um critério, Teste de Tukey, p<0,05). Portanto, o verniz contendo xilitol pode ser considerado um interessante veículo para a administração do açúcar, uma vez que demonstrou propiciar uma liberação mais lenta do poliol na cavidade bucal. Além disso, a significativa redução da contagem relativa de estreptococos do grupo mutans em relação aos estreptococos totais pode auxiliar na prevenção de cárie dentária. Este estudo também demonstrou a habilidade do xilitol em produzir alterações ultra-estruturais de S. mutans ATCC 33478 e S. sobrinus, ATCC 25175, além de ser capaz de produzir estresse celular em S. mutans UA159 com deleção do gene vicK. / This study was divided in four distinct stages. The first one aimed to assess the xylitol release in human saliva along time after application of control, 10% or 20% xylitol varnishes. A cross-over design study was performed by application of 32 mg of each varnish on buccal surfaces of all incisors of 10 volunteers. Salivary samples were collected to analyze the xylitol concentration in baseline and after 5 min, 10 min, 15 min, 30 min, 1 h, 1 h 30 min, 2 h, 4 h and 8 h from varnishes application. A clinical study was executed in the second stage aiming observe the influence of 20% xylitol varnish on mutans streptococci counts from dental plaque. Weekly, 32 mg of control varnish (group G1) or 20% xylitol varnish (group G2) were randomly applied on buccal surfaces of central incisors of 67 children. After 4 weeks of procedures, dental plaque samples were collected from cervical of all teeth and relative and absolute counts of microorganisms were determined. The third stage aimed to analyze the effect of xylitol on the ultrastructure of Streptococcus mutans ATCC 33478 and Streptococcus sobrinus ATCC 25175. Moreover, the capacity of xylitol and fluoride to promote cellular stress in S. mutans UA 159 knockout vick gene was determined in the fourth stage. Salivary xylitol concentrations (F=5,228, p=0,024) in different collection times (F=18,24, p<0,0001) were statistically different after 10% and 20% varnishes application (stage 1). In stage 2, initial and final absolute mutans streptococci (Teste-t, p=0,4192) and total streptococci counts (Teste-t, p=0,3506) did not differ significantly in volunteers from group G2. However, a significant reduction of initial and final relative mutans streptococci counts was observed in relation to total streptococci (Teste-t, p= 0,0095). 20% xylitol promoted alterations in morphology of S. mutans ATCC 33478 and S. sobrinus, ATCC 25175, resulting in more diffuse and less defined cellular wall, more dispersive and irregular polysaccharidic capsules in comparison to control group (stage 3). 1.25% and 2.5% xylitol treatments were able to produce higher cellular stress to genetically modified S. mutans when compared to 22.5 mM and 45 mM NaF treatments throughout the time (ANOVA, Tukeys test, p<0.05). Therefore, xylitol varnish can be regarded as interesting vehicle to administer the polyol because it achieved a slower xylitol release into the oral cavity. Furthermore, a significant reduction of relative mutans streptococci counts in relation to total streptococci can aid in prevention of dental caries. The present study also demonstrated the ability of xylitol in producing ultrastructural alterations in S. mutans ATCC 33478 and S. sobrinus, ATCC 25175, besides generating cellular stress to S. mutans UA159 knockout vicK gene.

Os resíduos lignocelulósicos agroindustriais são substratos abundantes e de baixo custo para a produção de vários compostos de valor agregado como etanol e xilitol, por isso a importância de estudos para ampliar as formas de aproveitamento das pentoses e hexoses presentes nestas matérias primas. Em vista disso, o presente trabalho buscou estudar a composição e os processos de hidrólise ácida diluída e enzimática da casca de soja (Glycine max) e da casca de aveia (Avena sativa L), bem como avaliar a fisiologia e a capacidade de produção de metabólitos como etanol e xilitol por novas leveduras recombinantes e selvagens, a partir da fermentação destes hidrolisados. Na primeira etapa do estudo, testou-se diferentes concentrações de ácido sulfúrico em diferentes tempos de autoclave para o pré-tratamento e solubilização da fração de hemicelulose da mistura de casca de soja e casca de aveia, através do processo de hidrólise ácida diluída. A condição de 1 % de ácido em 40 minutos de autoclave foi escolhida para a obtenção do hidrolisado ácido para a fermentação. No sólido resultante do tratamento anterior, foram testadas duas enzimas, o extrato do fungo Penicillium echinulatum e a enzima comercial novozymes CELLUCLAST 1.5 ®, em três concentrações enzimáticas (10 FPU g-1,,15 FPU g-1, 20 FPU g-1).A enzima comercial novozymes CELLUCLAST 1.5 ®, na concentração de 15 FPU g-1 foi escolhida para a obtenção do hidrolisado enzimático pela maior liberação de açúcares no meio. Em uma segunda etapa, os hidrolisados ácido e enzimático e a mistura destes foram testados como meio de fermentação para duas linhagens recombinantes de Saccharomyces cerevisiae YRH 396 e YRH 400 que foram recombinadas por integração cromossômica dos genes da xilose redutase (XYL1), xilitol desidrogenase (XYL2) de Pichia stipitis e xiluloquinase (XKS1) de S. cerevisiae conferindo capacidade de metabolização da xilose. Nos ensaios em agitador orbital, a linhagem YRH 396 obteve parâmetros fermentativos (Yp/s e QP) superiores e teve seu metabolismo estudado em biorreator, apresentando valor de Yp/s de 0,39 gg-1 na fermentação do hidrolisado enzimático concentrado. Na fermentação do hidrolisado ácido em anaerobiose 71,2 % da xilose foi consumida com Yp/s (etanol) de 0,33 gg-1. Na fermentação do hidrolisado acido em um biorreator aerado com 1 vvm 64,3 % da xilose foi consumida com produção de 2,9 g L -1 de etanol e 8,17 g L -1 de xilitol. Em uma terceira etapa do trabalho, as novas espécies recentemente isoladas Spathaspora girioi e Spathaspora hagerdaliae foram testadas fermentando o hidrolisado ácido em anaerobiose e oxigênio limitado em agitador orbital. A fermentação pela espécie S. hagerdaliae foi escalonada em biorreator e apresentou Yp/s (etanol) de 0,32 gg-1 no cultivo em anaerobiose e Yx/x (xilitol) de 0,31 gg-1 em biorreator aerado. / Agroindustrial lignocellulosic residues are abundant, low-cost substrates for the production of various value-added compounds such as ethanol and xylitol. Therefore, the importance of extensive studies to increase the uses of pentoses and hexoses present in these raw materials. In this context, the present study sought to study the composition and the processes of diluted acid and enzymatic hydrolysis of soybean hulls and oat hulls, and to evaluate the physiology and production of ethanol and xylitol by new wild and recombinant yeast strains during fermentation of these hydrolysates. In the first stage of the study, different concentrations of sulfuric acid were tested in different autoclave times for the pre-treatment and solubilization of the hemicellulose fraction of the soybean hull and oat bark mixture through the diluted acid hydrolysis process. The condition of 1% acid in 40 minutes of autoclaving was chosen to obtain the hydrolysate resulting from the acid treatment for fermentation. In the solid resulting from the previous treatment, two enzymes, an extract of the fungus Penicillium echinulatum and the commercial enzyme CELLUCLAST 1.5 ® Novozymes, were tested in three enzymatic concentrations (10 FPU g-1,,15 FPU g-1, 20 FPU g-1).The commercial enzyme Novozymes CELLUCLAST 1.5 ® in the concentration of 15 FPU g-1 was chosen to obtain the enzymatic hydrolysate. In the second part, the acid and enzymatic hydrolysates and the mixture of these were tested as a fermentation medium for two recombinant strain of Saccharomyces cerevisiae YRH 396 and YRH 400 that were recombined by chromosomal integration of the genes xylose reductase (XYL1), xylitol dehydrogenase (XYL2) di Pichia stipitis and xylulokinase (XKS1) genes of S. cerevisiae conferring capacity of xylose metabolism. In the orbital shaker assays the YRH 396 strain showed better fermentation parameters (Yp/s and QP) and had its metabolism studied in a bioreactor, showing an Yp/s of 0.39 g g-1 in the fermentation of the concentrated enzymatic hydrolysate and consumption of 71.2 % of xylose in the fermentation of the acid hydrolysate under anaerobiosis, with Yp/s of 0.33 gg-1. In the fermentation of the acid hydrolysate in an aerated bioreactor with 1 vvm, 64.3% of xylose was consumed with production of 2.9 g L -1 of ethanol and 8.17 g L -1 of xylitol. In the third stage of the work, the species Spathaspora girioi and Spathaspora hagerdaliae were tested fermenting the acid hydrolysate in anaerobiosis and limited oxygen in orbital shaker. Fermentation by the Spathaspora hagerdaliae was staged in a bioreactor and presented Yp/s (ethanol) of 0.32 gg-1 under anaerobiosis and Yx/x (xylitol) of 0.31 under microaerobiosis.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-14T18:16:32Z No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 38144 bytes, checksum: 79678cb9a936baa34af6a9a600570e58 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-14T18:16:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 38144 bytes, checksum: 79678cb9a936baa34af6a9a600570e58 (MD5) Previous issue date: 2005-08-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Com o objetivo de avaliar o processo de conversão de xilose em xilitol por um novo isolado de Debaryomyces hansenii em meio semi-sintético, foi determinada a influência de diferentes variáveis de cultivo, a relação entre o crescimento da biomassa e a produção de xilitol, e a recuperação do produto final, utilizando ferramentas matemáticas e modelagem metabólica. Avaliando a influência do pH inicial do meio e da temperatura de cultivo na conversão de 50 g L -1 de xilose (S o ), foi observado que o pH ótimo está entre 4,0 e 8,0, com a produção de xilitol (P m ) entre 37,5±1,7 e -1 41,8±0,78 g L e o rendimento (Y P/S ) ente 0,70±0,01 e 0,76±0,01/0,02 g g -1 , enquanto, a temperatura ótima está entre 30°C e 35°C com P m entre 41,0±1,1 e 41,6±1,1 g L -1 e Y P/S entre 0,75±0,02 e 0,77±0,04 g g -1 . A conversão também foi estudada sob forte limitação de oxigênio, sendo observada uma produção de xilitol desprezível, e sob condição semi- aeróbia, quando foram obtidos os melhores valores de produção de xilitol (P max > 70 g L -1 e Y P/S > 0,65 g g -1 , para S o ≅ 100 g L -1 ). Foi determinado que o acúmulo de xilitol no meio de cultivo está associado ao estado fisiológico característico de fase de crescimento desacelerado e à concentração de biomassa que influencia a disponibilidade de oxigênio dissolvido e a manutenção da capacidade de conversão, limitada apenas pela disponibilidade de substrato e nitrogênio. Aplicando design fatorial (3 3 e 3 2 ), foi observado que a combinação de maior concentração de xilose (S o = 165 g L -1 ), na presença de alta concentração inicial de células (X o = 6,4 g L -1 ) e alta aeração (300 rpm) beneficiou o processo de conversão. Na simulação da composição do hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar, as células suportaram as condições impostas pela presença de inibidores e de outros açúcares. A cristalização de xilitol em meio semi-sintético fermentado tratado com carvão ativo (20 g L -1 ) foi favorecida pelo aumento na concentração de xilitol (675 ≤ P o Xyt ≤ 911 g L -1 ). Baixa temperatura (-10 ≤ T c ≤ 15°C) foi mais eficiente em termos de rendimento de cristalização, enquanto o grau de pureza apresentou um comportamento contrário. a presença simultânea de xilose residual reduziu o conteúdo de xilitol dos cristais de 97,7 para 85,3%, porém aumentou 1,6 vezes o rendimento de cristalização de 0,27 para 0,42. Finalmente, o estudo cinético da cristalização de xilitol revelou o efeito positivo da presença de xilose residual (168±8.0 g L -1 ) que aumentou a velocidade constante de crescimento de cristais, assim permitindo a operaração a maiores temperaturas e menor P o Xyt . Os resultados obtidos nas etapas do processo de conversão de xilose em xilitol, confirmaram o potencial da levedura Debaryomyces hansenii UFV-170 na conversão de xilose em xilitol. / Two hundred fifty-two yeast isolated from a dairy industry environment, eighteen yeast isolated from coffee fruits and eleven filamentous fungi from the Universidade Federal de Viçosa, Microbiology Department fungal collection were screened for xylitol production by growing them in mineral medium supplemented with 1% D-xylose and 0.5% yeast extract, at 30°C and 100 rpm. Nineteen yeast that presented volumetric productivities (Q P ) between 0.06 and 0.12 g L -1 h -1 and yields (Y P/S ) from 0.14 to 0.57 g g -1 were selected. Xylitol production by the filamentous fungi was low, varying from 0.14 to 0.52 g L -1 presenting volumetric productivities (Q P ) from 0.002 to 0.006 g L -1 h - . In a second screening of the nineteen yeast selected, for six isolated, xylitol production varied from 4.60 to 6.23 g L -1 when starting with 10.73 g L -1 D-xylose. Specific productivities (q P ) varied between 0.17 and 0.26 mmol g -1 h -1 , Q P from 0.10 to 0.13 g L -1 h -1 and Y P/S from 0.43 to 0.58 g g -1 . Yeast 1.70 stood out, producing 6.23 g L - xylitol (Q P =0.13 g L -1 h -1 , q P =0.26 mmol g -1 h -1 and Y P/S =0.58 g g -1 ). Yeast 1.70 proved promising for xylitol production and its optimal growth conditions were therefore determined. The best D-xylose concentration was 51.35 g L -1 , resulting in production of 32.70 g L -1 xylitol (Q P =0.49 g L -1 h -1 , q P =0.49 mmol g -1 h -1 and Y P/S =0.64 g g -1 ). The best fermentation parameters were obtained using 1.45 g L -1 of cellular mass xiiias initial inoculum (36.2 g L -1 xylitol from 56.80 g L -1 D-xylose, Q P =0.60 g L -1 h -1 , q P =0.58 mmol g -1 h -1 and Y P/S =0.65 g g -1 ). The best aeration rate was obtained at 200 rpm, producing 27.20 g L -1 xylitol from 46.70 g L -1 D-xylose (Q P =0.90 g L -1 h -1 , q P =0.74 mmol g -1 h -1 and Y P/S =0.57 g g -1 ). The addition of 0.5% MERCK ® yeast extract produced 33.00 g L -1 xylitol from 49.40 g L -1 D-xilose (Q P =0.64 g L -1 h -1 , q P =0.67 mmol g -1 h -1 and Y P/S =0.65 g g -1 ) while the addition of 0.5% DIFCO ® yeast extract produced 33.65 g L -1 xylitol from 47.00 g L -1 D-xylose (Q P =0.67 g L -1 h -1 , q P =0.60 mmol g -1 h -1 and Y P/S =0.72 g g -1 ). Yeast 1.70 was characterized through physiological, biochemical and morphological tests, in an attempt to identify it. However, in spite of a morphological similarity to the genus Pichia, results were inconclusive.