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Previous issue date: 2014-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / There is a great interest in the selection of yeasts able to convert xylose, the main pentose released from the pretreatment of lignocellulosic biomass, into metabolites of industrial interest, such as fuel, food ingredients, drugs and antimicrobial drugs. Therefore, five xylose fermenting yeasts were selected from the culture collection of the Laboratory of Physiology of Microorganisms, Department of Microbiology, Universidade Federal de Viçosa. Among them, Meyerozyma guilliermondii UFV-1 was able to completely consume xylose available in the medium and convert it into ethanol and other metabolites of industrial relevance. Its fermentation potential was evaluated at different oxygen concentrations. Ethanol production was higher in hypoxia where the concentration of dissolved oxygen (DO) in the culture medium was 10% (1.98 g L -1). The higher production of xylitol, 5.34 g L-1, was also obtained in hypoxia. The effect of ethanol and acetic acid, furfural and hydroxymethyl furfural, inhibitors generated during the acid pre-treatment, on the growth of M. guilliermondii UFV-1 was evaluated. The yeast was able to grow in ethanol concentration of 13.5 g L-1 corresponding to the maximum amount that can be produced from the xylose released from hemicellulose. Furthermore, M. guilliermondii UFV-1 grew in concentrations of acetic acid, furfural and hydroxymethyl furfural which are normally found in hemicellulose hydrolysates. Analysis of M. guilliermondii UFV-1 exometaboloma revealed no difference in the metabolites profile produced in the two growth conditions evaluated: low specific growth rate and near maximum specific growth rate. Five metabolites of biotechnological interest were identified: valeric, caproic and butyric acids, used as antifungal; glicofuranoside used by the pharmaceutical industry in the control of diabetes; and malic acid, compound used in food industry as acidulant and flavor enhancer. Therefore, the identification of these extracellular metabolites demonstrates the biotechnology potential of this yeast not only to produce ethanol and xylitol, but other chemicals of industrial interest. / Existe grande interesse na seleção de leveduras que possam converter xilose, principal pentose liberada do pré-tratamento de biomassas lignocelulósicas, em metabólitos de interesse industrial, tais como combustíveis, ingredientes de alimentos, drogas antimicrobianas e fármacos. Portanto, cinco leveduras fermentadoras de xilose foram selecionadas a partir da coleção de culturas do Laboratório de Fisiologia de Micro-organismos do Departamento de Microbiologia da Universidade Federal de Viçosa. Dentre essas, destacou-se a levedura Meyerozyma guilliermondii UFV-1, capaz de consumir totalmente a xilose disponível no meio e convertê-la em etanol e outros metabólitos de interesse industrial. O potencial fermentativo dessa levedura foi avaliado em diferentes concentrações de oxigênio. A produção de etanol foi maior no cultivo em hipoxia cuja concentração de oxigênio dissolvido (OD) no meio de cultivo foi de 10% (1,98 g L-1). A maior produção de xilitol, 5,34 g L-1, foi obtida em hipoxia em Erlenmeyer. Verificou-se o efeito do etanol e dos inibidores ácido acético, furfural e hidroximetilfurfural, formados no pré-tratamento ácido, no crescimento de M. guilliermondii UFV-1. A levedura foi capaz de crescer em concentrações de etanol de 13,5 g L-1 que correspondem aos valores máximos que podem ser produzidos a partir da xilose liberada da hemicelulose. Além disso, M. guilliermondii UFV-1 cresceu nas concentrações de ácido acético, furfural e hidroximetilfurfural normalmente encontradas em hidrolisados hemicelulósicos. A análise do exometaboloma de M. guilliermondii UFV-1 revelou que não houve diferença no perfil de metabólitos produzidos nas duas condições de crescimento avaliadas: baixa velocidade específica de crescimento e velocidade específica de crescimento próxima da máxima. Foram identificados 5 metabólitos de interesse biotecnológico: os ácidos valérico, capróico e butírico, usados como antifúngicos; o glicofuranosídeo, utilizado pela indústria farmacêutica no controle de diabetes; e o ácido málico, composto utilizado na indústria alimentícia como acidulante e realçador de sabor. Portanto, a identificação desses metabólitos extracelulares demonstra o potencial biotecnológico dessa levedura não apenas para a produção de etanol e xilitol, mas de outros produtos químicos de interesse industrial.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/5375 |
| Date | 28 July 2014 |
| Creators | Silveira, Fernando Augusto da |
| Contributors | Fietto, Luciano Gomes, Passos, Flávia Maria Lopes, Silveira, Wendel Batista da, Rodrigues, Fábio de Avila, Nascimento, Antonio Galvão do |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa, Mestrado em Microbiologia Agrícola, UFV, BR, Associações micorrízicas; Bactérias láticas e probióticos; Biologia molecular de fungos de interesse |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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