Em S. cerevisiae, as proteínas de membrana são responsáveis pelo transporte de açúcares através da membrana celular e, portanto, são importantes para os processos fermentativos. Visando melhorar a compreensão do metabolismo de açúcares, estudamos o transporte ativo de açúcares mediado pela permease Agt1p e o processo de inativação catabólica, promovido pela glicose. Para isso, mutantes em resíduos específicos do Agt1p foram gerados por mutagênese e expressados em uma linhagem agt1<font face=\"Symbol\">D. Os resultados obtidos indicam que os aminoácidos Glu-120, Asp-123, Glu-167, Arg-504 e Ile-505 estão envolvidos com o simporte açúcar-H+ realizado pelo Agt1p. Em relação aos resíduos e/ou domínios envolvidos com o processo de inativação catabólica, os resultados demonstram que a região N-terminal do Agt1p, bem como a alça citoplasmática presente entre os TMs 6 e 7, são essenciais para a resposta celular frente a presença de glicose. Finalmente, a fusão do Agt1p com GST permitiu purificar uma proteína de ~67 kDa, condizente com a massa molecular prevista para este transportador. / In S. cerevisiae, membrane proteins are responsible for the transport of different sugars across the cellular membrane and, therefore, are important for fermentation processes. In order to improve our understanding of sugar metabolism, we studied the active sugar transport mediated by Agt1p permease and the catabolite inactivation induced by glucose. Thus, mutants in specific residues of the Agt1p were generated by site direct mutagenesis and expressed in a strain agt1<font face=\"Symbol\">D. The results indicate that the Glu-120, Asp-123, Glu-167, Arg-504 and Ile-505 residues are involved in the sugar-H+ symport mediated by the Agt1p permease. Regarding residues and/or domains involved in the process of catabolite inactivation promoted by glucose, the results indicate that the N-terminal region of Agt1p, and the intracellular loop between TMs 6 and 7, are essential for the cellular response to the presence of glucose. Finally, the fusion of the Agt1p to GST allowed the purification of a ~67 kDa protein, consistent with the predicted molecular weight of this transporter.

Este trabalho teve como objetivo contribuir para o desenvolvimento de um processo de destoxificação biológica do hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar utilizando as leveduras Issatchenkia occidentalis CCTCC M 206097 e Issatchenkia orientalis CCTCC M 206098. Com este propósito, foi realizado testes com diferentes concentrações de hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar e diferentes condições experimentais para avaliar a influência do fator de concentração e pH inicial do hidrolisado, temperatura e agitação do sistema, na eficiência da redução na concentração de compostos inibidores presentes no hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar, sem a redução na concentração de açúcares. As leveduras avaliadas apresentaram os maiores valores de redução na concentração dos inibidores e uma menor perda de açúcares quando utilizado o hidrolisado com fator de concentração 5. Nestes experimentos foram constatados que o aumento na concentração de D-glicose e D-xilose favoreceram o menor consumo destes açúcares por estas leveduras. Foi observado também que após 24 h de ensaio empregando a levedura I. occidentalis a redução na concentração de siringaldeído (66,67%) e ácido ferúlico (73,33%) foi maior quando destoxificado o hidrolisado concentrado. Entretanto, nestas mesmas condições ao empregar a levedura I. orientalis foi verificado uma redução maior na concentração de 5-hidroximetilfurfural (80%) e furfural (56,25%). Com base no potencial de redução destes compostos inibidores em hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar concentrado, foram realizados estudos para avaliar a influência do pH inicial do hidrolisado (4,0 a 7,0), temperatura (23 a 37°C) e agitação do sistema (100 a 300 rpm) na porcentagem de redução da concentração do total de inibidores, utilizando um planejamento fatorial 23 com 3 repetições no ponto central. De acordo com os resultados, verificou-se que independente do microrganismo utilizado como agente destoxificante do hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar a maior porcentagem de redução na concentração dos inibidores totais foi obtida ao empregar todos os fatores avaliados em seus níveis inferiores. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram o potencial das leveduras Issatchenkia occidentalis CCTCC M 206097 e Issatchenkia orientalis CCTCC M 206098 como agentes destoxificantes de hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar. / This work had as the main objective contribute for the development of a biological detoxification of sugarcane bagasse hydrolysate using the Issatchenkia occidentalis CCTCC M 206097 and Issatchenkia orientalis CCTCC M 206098 yeasts. With this aim, it was done tests with hemicellulosic hydrolysate of sugarcane bagasse in different concentrations and different experimental conditions to evaluate the influence of the hydrolysate concentration, icicial pH of the hydrolysate, temperature and system agitation, on the efficiency of concentration reduction of inhibitory compound present in the sugarcane bagasse hydrolysate, without sugar concentration reduction. The evaluated yeasts showed more redutction values on the the inhibitors concentration and less sugar losses when it was used the hydrolysate five fold concentrated. At these experimets it was found that the concentration rise of D-glucose and D-Xylose favored a lower sugar consumption by the yeasts. It was also observed that after 24 h of experiment using I. occidentalis yeast the reduction of syringaldehyde concentraction (66,67%) and ferulic acid concentration (73,33%) was higher when the concentrated hydrolysate was detoxified. However, under the same conditions using I. orientalis it was observed a higher reduction on the 5-hydroxymethylfurfural (80%) and furfural (56,25%). Based on the potential reducion of these inhibitors in concentrated sugarcane bagasse hydrolysate, it was performed studies to evaluate the influence of initial pH (4,0 or 7,0), temperature (23 to 37°C) and system agitation (100 to 300 rpm) on the reduction percentage of total inhibitors concentration, using a factorial experimental design 23 with three repetitions in the central point. According to the results, it was observed that independent of the microrganism used as detoxificant agent of the sugarcane bagasse hydrolysate, the largest reduction percentage of the total inhibitors concentration was obtained using all the factors evaluated in their low levels. The results obtained in this work showed the potential of the yeasts Issatchenkia occidentalis CCTCC M 206097 and Issatchenkia orientalis CCTCC M 206098 asdetoxificant agent of hemicellulosic hydrolysate of sugarcane bagasse.

Microrganismos oriundos de ecossistemas restritivos como o continente Antártico têm despertado grande interesse científico, visto que pesquisas podem resultar em produtos de grande interesse comercial. Visando o melhor aproveitamento da fração hemicelulósica de biomassas vegetais para obtenção de bioprodutos, junto ao potencial biotecnológico das leveduras da Antártica, a presente pesquisa avaliou a tolerância destas ao hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana em função de sua concentração, bem como em meio semi-definido. A avaliação das leveduras Cryptococcus laurentii (L62), Cryptococcus adeliensis (L95), Candida davisiana (L101 e 107) e Guehomyces pullulans (L109) foi feita a partir do consumo de xilose, glicose, arabinose, ácido acético, compostos fenólicos totais, produção de xilitol, células e pigmentos. Os cultivos foram realizados em Erlenmeyer de 125 mL, com 50 mL de meio a 200 RPM, a 30 °C por 48h. Considerando que a L109 demonstrou melhor desempenho quanto ao consumo de xilose e produção de xilitol do que as demais leveduras, a mesma foi utilizada para avaliar a influência da suplementação nutricional do hidrolisado sobre estes parâmetros utilizando delineamento composto central rotacional (DCCR). Todas as leveduras consumiram totalmente a glicose independente da concentração do hidrolisado, enquanto o consumo de xilose, arabinose, ácido acético e fenóis totais variaram de acordo com a concentração do hidrolisado e a levedura empregada, da mesma forma para produção de xilitol, células e pigmento. O planejamento realizado (DCCR) demonstrou que o consumo de xilose é favorecido na máxima concentração do extrato de farelo de arroz, e níveis intermediários de (NH4)2SO4, enquanto que a concentração de CaCl2 não foi significativa. Para o fator Yp/s de xilitol, baixos níveis de extrato de farelo de arroz e CaCl2 aumentaram este fator enquanto que o (NH4)2SO4 favoreceu em níveis intermediários. Conclui-se com estes resultados que as leveduras da Antártica são capazes de tolerar o hidrolisado, sendo capazes também de consumir os compostos tóxicos, ácido acético e fenólicos totais. / Microorganisms from restrictive ecosystems such as Antarctica have aroused great scientific interest, since research studies may result in high value-added products. Given the need for better utilization of the hemicellulose fraction of biomass to obtain bioproducts, coupled with great biotechnological potential of the Antarctic yeast. This research evaluated the tolerance of these yeasts related to the hemicellulosic hydrolyzate from sugarcane bagasse at different concentrations, as well as in a semi-defined medium. Performance evaluation of the yeasts was based on consumption of xylose, glucose, arabinose, acetic acid, phenolics compounds, production of xylitol, cells and pigments. The following yeasts were employed: Cryptococcus laurentii (L62), Cryptococcus adeliensis (L95), Candida davisiana (L101 and 107) and Guehomyces pullulans (L109). Cultures were cultivated in 125 mL Erlenmeyer flasks with a 50 mL medium at 200 RPM and 30 °C for 48h. Since the L109 showed a better performance in relation to the xylose consumption and xylitol production than the other yeasts when cultivated in hemicellulosic hydrolyzate diluted with 25% distilled water, the same was used to evaluate the influence of nutritional supplementation of the hemicelulosic hydrolyzate utilizing central composite rotational design (CCRD). All yeasts completely consumed glucose regardless of the hemicelulosic hydrolyzate concentration; while the consumption of xylose, arabinose, acetic acid and phenolics varied according to the concentration of hydrolyzate and yeast employed, the same was observed with xylitol production, cells and pigment. The design (CCRD), demonstrated that the xylose consumption was favored by maximum the concentration of the rice bran extract, and intermediate levels of (NH4)2SO4, whereas the concentration of CaCl2 was not significant. For the conversion into xylitol, low levels of rice bran extract and CaCl2 increased YP/S, while (NH4)2SO4 favored at intermediate levels. It was concluded that the Antarctic yeast tolerate the hydrolyzed, being also able to consume toxic compounds such as acetic acid and phenolic compounds.

Candida albicans é um fungo de grande importância médica e veterinária por ser patogênico ao homem e a outros animais de sangue quente, sendo responsável por 80 a 90% das infecções fúngicas. Por apresentar sintomas semelhantes aos de infecções bacterianas sistêmicas há uma dificuldade para seu diagnostico imediato. Essas dificuldades podem levar a atrasos da terapia antifúngica, o que contribui para as altas taxas de mortalidade associadas a essa infecção. A capacidade de alternar entre levedura e hifa (dimorfismo) é um dos atributos de virulência comum a C. albicans. Estruturas de resistência denominadas clamidoconídios são muito comuns neste patógeno, representando tipos celulares distintos que se formam em resposta a determinadas condições genéticas ou ambientais. Recentemente, diversos fármacos antifúngicos e novas estratégias terapêuticas têm entrado em uso, possibilitando ao fungo a aquisição de uma resistência aos fármacos. O uso de radiação ionizante tem sido empregado para produção de imunógenos. A eficácia da ação fungicida de uma determinada dose de radiação depende de alguns fatores, tais como, fase de seu ciclo de vida e espécie. Estes fatos determinaram a presente pesquisa, que teve como objetivo avaliar os efeitos da radiação gama (60Co) em leveduras e clamidoconídios de C. albicans com doses entre 320 e 10240 Gy. Houve a perda da capacidade reprodutiva dos clamidoconídios e das leveduras em doses de 6000 Gy. A viabilidade das leveduras irradiadas manteve-se superior a 85% e os clamidoconídios mantiveram sua viabilidade superior a 70%. A análise linfoproliverativa resultou em significância de p<0,001 para ambas as formas. Através da microscopia de transmissão e de fluorescência pode-se notar alterações citoplasmáticas e anomalias na parede celular de ambas as formas morfológicas de C. albicans. / Candida albicans is a fungus of great medical and veterinary importance to be pathogenic to humans and other warm-blooded animals, accounting for 80-90% of fungal infections. Because the symptoms are similar to those of systemic bacterial infections there is a difficulty for immediate diagnosis. These difficulties can lead to delays of antifungal therapy, which contributes to the high mortality rates associated with this infection. The ability to switch between yeast and hyphae (dimorphism) is one of the attributes of common virulence of C. albicans. Resistance structures called chlamydospores are very common in the pathogen, representing different cell types that form in response to certain genetic or environmental conditions. Recently, several antifungal agents and new therapeutic strategies have come into use, allowing the fungus to acquire a resistance to the drugs. The use of ionizing radiation has been used to produce immunogens against several parasites. The efficacy of the fungicidal action of a given dose of radiation depends on factors such as stage of its life cycle and kind. These facts determined the present study, which aimed to evaluate the effects of gamma radiation (60Co) in yeast and chlamydospores of C. albicans with 320 and 10240 Gy doses. There was damage of reproductive capacity of chlamydospores at 6000 Gy doses and the reproductive capacity of yeast at 6000 Gy.doses. The viability of irradiated yeasts remained greater than 85% and chlamydospores maintained their viability higher than 70%. The lymphoproliferative analysis resulted in significance of p<0.001 for both forms. Through microscopy and fluorescence microscopy may be noted cytoplasmic changes and abnormalities in the cell wall of both morphological forms of C. albicans.

Aproveito este espaço para contar um pouco da minha trajetória com as abelhas, mas também para falar sobre as atividades desenvolvidas e possibilidades surgidas no decorrer do curso de Doutorado, informações estas que normalmente passam despercebidas. Nascido em Salvador, tive meu primeiro contato com as abelhas com pouco mais de 12 anos por iniciativa de meu pai, que nesta época já era um entusiasta pela atividade e possuía conhecimentos práticos. Alguns anos após, fizemos nosso primeiro curso de iniciação em apicultura para consolidar as nossas experiências práticas e as informações obtidas em literatura. Terminei por cursar a graduação em Engenharia Agronômica na Escola de Agronomia da UFBA, atualmente Centro de Ciências Agrárias, Ambientais e Biológicas da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia. Foi um período de crescimento em que me envolvi com atividades de iniciação científica, em outras áreas que não apicultura. Já no mestrado, me foi dada a oportunidade de trabalhar com um grupo de abelhas até então novo para mim, os meliponíneos, e de ter como orientador o Prof. Dr. Carlos Alfredo Carvalho, pessoa que me direcionou para o futuro curso de doutorado na USP, dando continuidade à linha de pesquisa iniciada no mestrado. Em 2004 iniciei o meu doutoramento na ESALQ/USP sob orientação do Prof. Dr. Luis Carlos Marchini. Fazendo um balanço desta última etapa, além do desenvolvimento das atividades regulares do programa tive a oportunidade de me envolver com a formulação de projetos de pesquisa para agências de fomento, de participar de eventos nacionais e internacionais, de publicar artigos científicos e de consolidar parcerias de trabalho no Brasil e no exterior. Em síntese, este período de doutorado que se encerra (2004 - 2008) pode ser representado em números por: quatro cursos realizados como formação complementar, quatro premiações em eventos científicos, nove trabalhos publicados em periódicos (alguns submetidos antes de ingressar no doutorado), quatro livros, três capítulos de livros, três cartilhas, dois textos em revista de divulgação, quatro trabalhos completos publicados em anais de congressos, 40 resumos, 17 trabalhos apresentados e participação em 12 eventos técnico-científicos; além do envolvimento em atividades de monitoria junto a disciplinas de graduação, treinamento este fundamental para uma futura atividade de docência. Acredito que todas estas amizades feitas, parcerias consolidadas, atividades desenvolvidas e produções decorrentes do doutorado contribuirão de forma substancial e decisiva para esta nova etapa que se inicia em minha vida. / The stingless bees honey is a product presenting a growing market demand but, in spite of its consumption as food and even medicinal use, there are few studies to define quality standards for its commercialization. This work was carried out to determine the physico-chemical characteristics and microbiological quality of honey samples produced by meliponid species from Bahia State, Brazil, contributing to the establishment of quality control standards of this product. Forty-seven samples collected from December 2004 to May 2006 were analyzed, being determined their physico-chemical characteristics and microbiological quality, regarding to the standard counting of moulds and yeasts, and presence of microorganisms of the coliform group. Concerning the physico-chemical characteristics, the obtained medium values, excepting moisture content, fulfill the quality criteria established by the current Brazilian Legislation. Considering the number of samples individually disqualified, adjustments in reducing sugars limits should be made for best attend to the requirements of meliponid honey, as well as the use of the diastasic activity in the Melipona honeys as quality criterion. In the microbiologic analyses, 53.2% of the honey samples presented standard counting for moulds and yeasts above the maximum value allowed by the Brazilian Legislation. For microorganisms of the coliform group only one sample was positive for coliform at 35ºC. The presence of these microorganisms, mainly moulds and yeasts, even in samples aseptically harvested indicates the need of identification of this microbiota and its possible natural occurrence in the honey produced by this group of bees.

Este trabalho teve como objetivo a utilização de glicerol, principal subproduto da produção de biodiesel, como fonte de carbono para a produção de biomassa e ribonucleotídeos de leveduras. Com este propósito, foi realizado um screening de leveduras para identificar aquelas cepas com maior capacidade de crescimento em glicerol. As leveduras Hansenula anomala CCT 2648 e Kluyveromyces marxianus var. lactis CCT 4086 apresentaram os maiores valores de fator de conversão (YX/S) e produtividade volumétrica em células (QX) sob condições fixas de glicerol (30 g/L), temperatura (30 oC) e pH (5,5). Foi também detectada a produção de etanol e ácidos orgânicos, por algumas das leveduras estudadas em meios contendo glicerol. Com base no potencial de produção de biomassa das cepas selecionadas na etapa anterior, foram realizados estudos para avaliar a influência da concentração de glicerol (10 - 50 g/L), extrato de levedura (1 - 3 g/L), pH(4,5 - 6,5) e temperatura (28 - 40oC) no crescimento destas linhagens, utilizando planejamento experimental 24. De acordo com os resultados, a levedura Hansenula anomala CCT 2648 foi selecionada para a produção de biomassa e ribonucleotídeos em experimentos conduzidos em bioreator por apresentar maior concentração de biomassa (4,59 g/L) quando comparada com a levedura Kluyveromyces marxianus var lactis CCT 4086 (3,37 g/L). Nesta fase, foi avaliada a influência da agitação (300 - 700 rpm), aeração (0,5 - 2 vvm) e concentração de glicerol (10 - 50 g/L) com o objetivo de estabelecer as melhores condições de processo, por meio de planejamento 23. Os maiores valores de YX/S (0,57- 0,60 g/g) foram obtidos nos ensaios conduzidos sob a menor concentração de glicerol (10 g/L), entretanto, o maiores valores de QX (0,44 - 0,62) foram obtidos em cultivos quando se utilizou valores de agitação superiores a 500 rpm. A análise estatística confirmou a significância das variáveis, concentração de glicerol e agitação, e permitiu estabelecer os modelos matemáticos representativos da influência destas variáveis na produção de biomassa e ribonucleotídeos por Hansenula anomala CCT 2648. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram o potencial de utilização do glicerol derivado da fabricação de biodiesel como fonte de carbono de baixo custo para a produção de biomassa e biomoléculas, como por exemplo os ribonucleotídeos. / Glycerol is considered to be the principle sub-product derived from biodiesel production process. In this work, glycerol was used as the only carbon source for biomass accumulation and ribonucleotides production. For this purpose screening of different strains was achieved, where the yeasts defined as Hansenula anomala CCT 2648 and Kluyveromyces marxianus var. lactis CCT 4086 showed high biomass yield (Y X/S) and productivity (QX) as well as better ribonucleotides production, using an initial concentration of glycerol of 30 g/L, temperature of 30oC and pH of 5,5. In addition, ethanol and organic acids were detected during glycerol assimilation by these two studied yeasts. Since these two selected yeast showed a promising potential in biomass and ribonucleotides production, a 24 complete factorial design was employed in order to study the influence of different parameters: glycerol initial concentration (10 - 50 g/L), yeast extract initial concentration (1-3 g/L), pH (4,5 - 6,5) and temperature (28 - 40oC) on the fermentation yield and productivity. According to the obtained results, the yeast Hansenula anomala CCT 2648 achieved higher biomass production (4,59 g/L) when compared to Kluyveromyces marxianus var lactis CCT 4086 (3,37 g/L). Such fact lead to the selection of Hansenula anomala CCT 2648 for a scale-up production of ribonucleotides using a stirred stank bioreactor, where the influence of the following fermentation parameters were studied: agitation (300 - 500 rpm), air input (0,5 - 2 vvm) and glycerol initial concentration (10 - 50 g/L) using a 23 full factorial design. High values of YX/S (0,57 - 0,6 g/g) were observed when the experiments were carried out at lower glycerol concentration (10 g/L), while high values of QX (0,44 - 0,62 g/L.h) were observed at high agitation rates of 500 rpm and above. Mathematical models were also created to confirm this influence of glycerol initial concentration and bioreactor stirring on biomass and ribonucleotides production by Hansenula anomala CCT 2648. Obtained results in this work demonstrated the feasibility of using glycerol derived from biodiesel production as a promising low-value carbon source for biomass and ribonucleotides accumulation.

Microrganismos oriundos de ecossistemas restritivos como o continente Antártico têm despertado grande interesse científico, visto que pesquisas podem resultar em produtos de grande interesse comercial. Visando o melhor aproveitamento da fração hemicelulósica de biomassas vegetais para obtenção de bioprodutos, junto ao potencial biotecnológico das leveduras da Antártica, a presente pesquisa avaliou a tolerância destas ao hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana em função de sua concentração, bem como em meio semi-definido. A avaliação das leveduras Cryptococcus laurentii (L62), Cryptococcus adeliensis (L95), Candida davisiana (L101 e 107) e Guehomyces pullulans (L109) foi feita a partir do consumo de xilose, glicose, arabinose, ácido acético, compostos fenólicos totais, produção de xilitol, células e pigmentos. Os cultivos foram realizados em Erlenmeyer de 125 mL, com 50 mL de meio a 200 RPM, a 30 °C por 48h. Considerando que a L109 demonstrou melhor desempenho quanto ao consumo de xilose e produção de xilitol do que as demais leveduras, a mesma foi utilizada para avaliar a influência da suplementação nutricional do hidrolisado sobre estes parâmetros utilizando delineamento composto central rotacional (DCCR). Todas as leveduras consumiram totalmente a glicose independente da concentração do hidrolisado, enquanto o consumo de xilose, arabinose, ácido acético e fenóis totais variaram de acordo com a concentração do hidrolisado e a levedura empregada, da mesma forma para produção de xilitol, células e pigmento. O planejamento realizado (DCCR) demonstrou que o consumo de xilose é favorecido na máxima concentração do extrato de farelo de arroz, e níveis intermediários de (NH4)2SO4, enquanto que a concentração de CaCl2 não foi significativa. Para o fator Yp/s de xilitol, baixos níveis de extrato de farelo de arroz e CaCl2 aumentaram este fator enquanto que o (NH4)2SO4 favoreceu em níveis intermediários. Conclui-se com estes resultados que as leveduras da Antártica são capazes de tolerar o hidrolisado, sendo capazes também de consumir os compostos tóxicos, ácido acético e fenólicos totais. / Microorganisms from restrictive ecosystems such as Antarctica have aroused great scientific interest, since research studies may result in high value-added products. Given the need for better utilization of the hemicellulose fraction of biomass to obtain bioproducts, coupled with great biotechnological potential of the Antarctic yeast. This research evaluated the tolerance of these yeasts related to the hemicellulosic hydrolyzate from sugarcane bagasse at different concentrations, as well as in a semi-defined medium. Performance evaluation of the yeasts was based on consumption of xylose, glucose, arabinose, acetic acid, phenolics compounds, production of xylitol, cells and pigments. The following yeasts were employed: Cryptococcus laurentii (L62), Cryptococcus adeliensis (L95), Candida davisiana (L101 and 107) and Guehomyces pullulans (L109). Cultures were cultivated in 125 mL Erlenmeyer flasks with a 50 mL medium at 200 RPM and 30 °C for 48h. Since the L109 showed a better performance in relation to the xylose consumption and xylitol production than the other yeasts when cultivated in hemicellulosic hydrolyzate diluted with 25% distilled water, the same was used to evaluate the influence of nutritional supplementation of the hemicelulosic hydrolyzate utilizing central composite rotational design (CCRD). All yeasts completely consumed glucose regardless of the hemicelulosic hydrolyzate concentration; while the consumption of xylose, arabinose, acetic acid and phenolics varied according to the concentration of hydrolyzate and yeast employed, the same was observed with xylitol production, cells and pigment. The design (CCRD), demonstrated that the xylose consumption was favored by maximum the concentration of the rice bran extract, and intermediate levels of (NH4)2SO4, whereas the concentration of CaCl2 was not significant. For the conversion into xylitol, low levels of rice bran extract and CaCl2 increased YP/S, while (NH4)2SO4 favored at intermediate levels. It was concluded that the Antarctic yeast tolerate the hydrolyzed, being also able to consume toxic compounds such as acetic acid and phenolic compounds.

A cadeia sucroenergética tem uma grande influência para economia nacional. Ao longo da safra 2013/2014, a cadeia movimentou cerca de US$ 100 bilhões, sendo que somente o açúcar gerou uma arrecadação de cerca de US$ 5.55 bilhões as usinas. O Produto Interno Bruto chegou a US$ 43 bilhões, representando assim aproximadamente 2,0% do PIB Nacional. Todavia, o setor está atravessando uma crise econômica que foi potencializada pela queda no valor da saca de açúcar e por uma severa seca que atingiu em especial o estado de São Paulo. A diminuição de perdas se torna essencial em momentos de dificuldades e uma maneira de atingir esse objetivo é melhorando o monitoramento do processo. Nesse cenário, o presente pesquisa monitorou a degradação de sacarose ao coletar amostras em uma usina da região de Piracicaba-SP, associando como causador não somente as elevadas temperaturas, como outros fatores e medidas utilizadas pela indústria. Conforme esperado aumentou a concentração de sacarose ao longo do processo, iniciando com média de 137,69 g/L na moenda e finalizando com 812,91 g/L no açúcar que saiu do secador. Todavia também apresentou um aumento de açúcares redutores (182,38 g/L no caldo da moenda para 245,81 g/L no xarope), indicando a degradação de sacarose. Inclusive, percebe-se uma razão de inversão maior durante da evaporação do que no tratamento (0,46 e 0,28, respectivamente). A justificativa pode estar associada a possível queda no pH, a evidente utilização de maior quantidade de calor em especial no primeiro efeito, a um tempo de residência maior do que o normal nos evaporadores ou mesmo através da entrada de vapor nos corpos, sendo o último mais raro. Os outros parâmetros levantados da degradação térmica de sacarose, 5-hidroximetilfurfural, furfural e as melanoidinas apresentaram uma alta correlação em função da concentração de açúcares redutores (0,99 para o HMF, 0,98 furfural e 0,96 melanoidinas), confirmando a tendência de perdas da molécula de interesse. Também foram levantadas as populações de bactérias mesófilas totais, cujas presenças estão associadas com as condições sanitárias em que o alimento foi processado e fungos (bolores e leveduras) que também diminuem o valor do produto. O tratamento de caldo mostrou-se eficiente na diminuição dos micro-organismos. Considerando a média dos dois meses, a queda foi de 4,10 x 106 UFC/mL para 6,62x102 UFC/mL para bactérias mesófilas, já para fungos a redução foi de 1,40 x 104 UFC/mL para 1,80 x 101 UFC/mL. Todavia, as altas concentrações encontradas no início e no final (bactérias apresentaram em média 3,00 x 103 UFC/g no xarope e 2,26 x 103 UFC/g no açúcar do secador, enquanto que para os fungos foram encontrados 3,50 x 101 UFC/g no xarope e 1,49 x 103 UFCmL no açúcar do secador) são indicativos de descuidos com a assepsia, aproveitando a falta de exigência de qualidade no açúcar VHP. A alta concentração do caldo da moenda apresentou potencial de estar relacionado com a perda de sacarose. Por fim, ao avaliar a situação e considerando que investimento em equipamentos novos é algo fora da realidade financeira da usina, sugere-se trabalhar em aprimorar as operações realizadas dentro e fora da indústria para se evitar as perdas. / The sugar-energy industry chain has a great influence on the Brazilian economy. Along the 2013/2014 crop, the industry accounted for about US$ 100 billion, and sugar alone yielded about US$ 5.55 billion to sugar mills. The industry yielded US$ 43 billion, accounting for approximately 2,0% of the Brazilian GDP. Nevertheless, the industry is facing an economic crisis aggravated by the drop prices of sugar bag and a severe drought that hit particularly the state of São Paulo in Brazil. Minimizing losses becomes essential in times of difficulties and a way to achieve it is to improve process monitoring. In this scenario, the present project monitored sucrose degradation in samples collected at sugar mill in the region of Piracicaba-SP, associating the degradation to high temperatures as well as other factors and measures used by the mill. As expected, sucrose concentration increased throughout the process, starting with an average of 137,69 g/L at milling and finishing with 812,91 g/L in sugar out of the dryer. However, there was also an increase of reducing sugars (182,38 g/L in milling juice to 245,81 g/L in syrup), indicating sucrose degradation. There was a larger reversal rate during evaporation than in the treatment (0,46 and 0,28, respectively). This is possibly attributed to a pH decrease, an evident use of greater amount of heat in particular in the first effect, a longer time than normal in evaporators or even due to steam inlet into the bodies, which is rarer. The other parameters arising from sucrose thermal degradation, 5-hydroxymethylfurfural, furfural and melanoidins, showed a high correlation with the concentration of reducing sugars (0,99 for HMF, 0,98 for furfural and 0,96 for melanoidins), confirming the trend for loss of the molecule of interest. We also investigated the total populations of mesophilic bacteria, whose presence is associated with health conditions where the food was processed, as well as fungi (molds and yeasts), which also decreases the value of the final product, may produce mycotoxins. The syrup treatment was effective to reduce microorganisms. Considering the average, the population of mesophilic bacteria decrease from 4,10 x 106 cfu/mL to 6,62 x102 cfu/mL. For fungi, the reduction was 1,40 x 104 cfu/mL to 1,80 x 101 cfu/mL. However, the high concentrations found at the beginning and end (Bacteria on average 3,00 x 103 cfu/g in syrup and 2,26 x 103 cfu/g in sugar at the dryer. Fungi 3,50 x 101 cfu/g in syrup and 1,49 x 103 cfu/mL in sugar at the dryer) of the process are indicative of oversights with asepsis, using the lack of demand for quality VHP sugar. The high concentration of juice at milling showed potential to be related sucrose loss. Finally, assessing the scenario and considering that investment in new equipment is something out of the financial reality of the sugar mill, improving the operations inside and outside the mill to avoid losses is suggested.

Chocolate is one of the most important products for the food industry, being of economic interest all over the world. The cocoa quality depends directly on the post-harvest processing, being the cocoa-pulp fermentation a crucial step for chocolate quality development. The aim of this work was to study the diversity of aroma-producing yeasts associated with cocoa beans fermentation and to select suitable yeast starter culture to cocoa flavor modulation. A total of 39 cocoa-derived yeast isolates were screened for their capacity to produce volatile aroma compounds in a cocoa pulp simulation medium. The seven highest aroma-producing yeasts were identified by ITS-rRNA gene sequencing as belonging to Pichia kudriavzevii, in spite of exhibiting different metabolic profiles. A computer-assisted analysis of rep-PCR genomic fingerprints of Pichia kudriavzevii strains clearly differentiated the upper aroma-forming yeast strains (G1 group; P. kudriavzevii LPB06 and P. kudriavzevii LPB07) from the other strains (G2 group). This demonstrates the potential of rep-PCR technique as a promising genotypic tool for rapid and reliable speciation of aromatic yeast strains. In the second stage of this study, two strains with superior aroma production, namely P. kudriavzevii LPB06 and P. kudriavzevii LPB07, were used in cocoa beans fermentation at laboratory scale. They were able to establish an accelerated fermentation process with efficient yeast growth, sugars consumption and ethanol formation compared to the spontaneous process. The resulting cocoa beans were analyzed by diverse chemical analysis methods, including SPME-GC/MS, FTIR spectroscopy and metal and colorimetric analysis. All together, the results indicated that inoculated fermentations generated cocoa beans with better color development and richer aroma composition, suggesting that cocoa-associated yeast diversity at strain level can be exploited for flavor modulation of cocoa beans. / Atualmente, o chocolate é um dos produtos mais importantes para a indústria de alimentos, sendo de interesse econômico em todo o mundo. A qualidade do cacau depende diretamente do processamento pós-colheita, sendo a fermentação da polpa um passo crucial para o desenvolvimento da qualidade do chocolate. O objetivo deste trabalho foi estudar a diversidade de leveduras aromáticas associadas à fermentação de cacau e selecionar uma cultura iniciadora com potencial para modular o flavor de chocolate. Um total de 39 leveduras foram isoladas e caracterizadas quanto à formação de compostos aromáticos. As sete melhores produtoras foram identificadas através do sequenciamento do gene ITS-rRNA como Pichia kudriavzevii, apesar de apresentarem diferentes perfis metabólicos. Análise de impressões digitais (fingerprints) dos isolados pela técnica de rep-PCR claramente distinguiu as cepas com maior produção de compostos aromáticos, demonstrando o potencial desta técnica como uma ferramenta para rápida e confiável seleção de leveduras. Na segunda etapa deste estudo, duas cepas com superior formação de aroma (P. kudriavzevii LPB06 e P. kudriavzevii LPB07) foram testadas como culturas iniciadoras para fermentações de cacau em escala laboratorial. Estas duas cepas foram capazes de estabelecer um acelerado processo fermentativo, com eficiente consumo de açúcares e formação de etanol, em comparação ao método natural. As amêndoas de cacau resultantes destes processos foram analisadas por diferentes métodos químicos, incluindo SPME-GC/MS, espectroscopia FTIR e análises de metal e calorimetria. Os resultados indicaram que as fermentações inoculadas desenvolveram amêndoas de cacau com melhor cor e composição de aroma, sugerindo que a diversidade de levedura em fermentações de cacau pode ser explorada para a modulação do flavor de chocolate.

Este trabalho teve como objetivo a utilização de glicerol, principal subproduto da produção de biodiesel, como fonte de carbono para a produção de biomassa e ribonucleotídeos de leveduras. Com este propósito, foi realizado um screening de leveduras para identificar aquelas cepas com maior capacidade de crescimento em glicerol. As leveduras Hansenula anomala CCT 2648 e Kluyveromyces marxianus var. lactis CCT 4086 apresentaram os maiores valores de fator de conversão (YX/S) e produtividade volumétrica em células (QX) sob condições fixas de glicerol (30 g/L), temperatura (30 oC) e pH (5,5). Foi também detectada a produção de etanol e ácidos orgânicos, por algumas das leveduras estudadas em meios contendo glicerol. Com base no potencial de produção de biomassa das cepas selecionadas na etapa anterior, foram realizados estudos para avaliar a influência da concentração de glicerol (10 - 50 g/L), extrato de levedura (1 - 3 g/L), pH(4,5 - 6,5) e temperatura (28 - 40oC) no crescimento destas linhagens, utilizando planejamento experimental 24. De acordo com os resultados, a levedura Hansenula anomala CCT 2648 foi selecionada para a produção de biomassa e ribonucleotídeos em experimentos conduzidos em bioreator por apresentar maior concentração de biomassa (4,59 g/L) quando comparada com a levedura Kluyveromyces marxianus var lactis CCT 4086 (3,37 g/L). Nesta fase, foi avaliada a influência da agitação (300 - 700 rpm), aeração (0,5 - 2 vvm) e concentração de glicerol (10 - 50 g/L) com o objetivo de estabelecer as melhores condições de processo, por meio de planejamento 23. Os maiores valores de YX/S (0,57- 0,60 g/g) foram obtidos nos ensaios conduzidos sob a menor concentração de glicerol (10 g/L), entretanto, o maiores valores de QX (0,44 - 0,62) foram obtidos em cultivos quando se utilizou valores de agitação superiores a 500 rpm. A análise estatística confirmou a significância das variáveis, concentração de glicerol e agitação, e permitiu estabelecer os modelos matemáticos representativos da influência destas variáveis na produção de biomassa e ribonucleotídeos por Hansenula anomala CCT 2648. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram o potencial de utilização do glicerol derivado da fabricação de biodiesel como fonte de carbono de baixo custo para a produção de biomassa e biomoléculas, como por exemplo os ribonucleotídeos. / Glycerol is considered to be the principle sub-product derived from biodiesel production process. In this work, glycerol was used as the only carbon source for biomass accumulation and ribonucleotides production. For this purpose screening of different strains was achieved, where the yeasts defined as Hansenula anomala CCT 2648 and Kluyveromyces marxianus var. lactis CCT 4086 showed high biomass yield (Y X/S) and productivity (QX) as well as better ribonucleotides production, using an initial concentration of glycerol of 30 g/L, temperature of 30oC and pH of 5,5. In addition, ethanol and organic acids were detected during glycerol assimilation by these two studied yeasts. Since these two selected yeast showed a promising potential in biomass and ribonucleotides production, a 24 complete factorial design was employed in order to study the influence of different parameters: glycerol initial concentration (10 - 50 g/L), yeast extract initial concentration (1-3 g/L), pH (4,5 - 6,5) and temperature (28 - 40oC) on the fermentation yield and productivity. According to the obtained results, the yeast Hansenula anomala CCT 2648 achieved higher biomass production (4,59 g/L) when compared to Kluyveromyces marxianus var lactis CCT 4086 (3,37 g/L). Such fact lead to the selection of Hansenula anomala CCT 2648 for a scale-up production of ribonucleotides using a stirred stank bioreactor, where the influence of the following fermentation parameters were studied: agitation (300 - 500 rpm), air input (0,5 - 2 vvm) and glycerol initial concentration (10 - 50 g/L) using a 23 full factorial design. High values of YX/S (0,57 - 0,6 g/g) were observed when the experiments were carried out at lower glycerol concentration (10 g/L), while high values of QX (0,44 - 0,62 g/L.h) were observed at high agitation rates of 500 rpm and above. Mathematical models were also created to confirm this influence of glycerol initial concentration and bioreactor stirring on biomass and ribonucleotides production by Hansenula anomala CCT 2648. Obtained results in this work demonstrated the feasibility of using glycerol derived from biodiesel production as a promising low-value carbon source for biomass and ribonucleotides accumulation.