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Previous issue date: 2016-04-29 / CNPQ / A presente dissertação teve como objetivo obter linhagens etanologênicas robustas por
engenharia evolutiva para produção de etanol de segunda geração. As duas linhagens
utilizadas neste trabalho, Saccharomyces cerevisiae UFPEDA 1238 e Zymomonas
mobilis UFPEDA 205, foram selecionadas em trabalho anterior por suas características
de fermentação em meio de glicose, na presença e/ou na ausência de hidrolisado
hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar. Para a evolução das duas linhagens,
foram realizadas transferências em tubos de ensaio contendo meios de fermentação
com concentrações crescentes de hidrolisado, com a finalidade de aumentar a
tolerância aos inibidores presentes no hidrolisado. O hidrolisado hemicelulósico foi
obtido por tratamento hidrotérmico (195°C, 10 minutos, 10% carga de sólidos) em um
reator descontínuo de 20 L (Regmed AU/E-20). Z. mobilis não cresceu em presença de
hidrolisado com concentração acima de 25 % (v/v). A população procedente de S.
cerevisiae UFPEDA 1238 cresceu em meio com até 75% (v/v) de hidrolisado. Dessa
população, foram isoladas 2 linhagens, L1 e L2. A linhagem L2 foi escolhida para
comparação com a linhagem parental por apresentar melhores resultados em
produtividade celular e produtividade de etanol em fermentações com o hidrolisado. As
fermentações foram realizadas em biorreator de bancada instrumentado de 2 L, com
pH, agitação e temperatura controlados em 5, 500 rpm e 35°C, respectivamente. Em
meio de fermentação com glicose, sem hidrolisado hemicelulósico, S. cerevisiae
UFPEDA 1238 e S. cerevisiae L2 apresentaram, respectivamente, rendimentos de
etanol iguais a 0,37 g g-1 e 0,38 g g-1 e produtividades de etanol 2,42 g L-1 h-1 e 1,75 g L-
1 h-1. UFPEDA 1238 e L2, em meio de fermentação com glicose e hidrolisado, exibiram,
respectivamente, rendimentos de etanol iguais a 0,07 g g-1 e 0,20 g g-1 e produtividades
de etanol iguais a 0,05 g L-1 h-1 e 0,16 g L-1 h-1. Através de engenharia evolutiva, foi,
portanto, possível se obter uma linhagem de S. cerevisiae que apresentou um melhor
desempenho fermentativo em hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar em
comparação com a linhagem parental. / The aim of this work was obtaining robust ethanologenic microorganisms by evolutionary
engineering for second generation ethanol production. The two strains used in this study,
Saccharomyces cerevisiae UFPEDA 1238 and Zymomonas mobilis UFPEDA 205, were
selected in previous work for their fermentation characteristics in glucose media, in the
presence and/or absence of sugarcane bagasse hemicellulosic hydrolysate. For the
evolution of the two strains, aiming the increase of tolerance to inhibitors present in the
hydrolysate, transfers were made in test tubes containing fermentation media with
increasing concentrations of the hydrolysate. The hemicellulosic hydrolysate was
obtained by hydrothermal treatment (195 ° C, 10 min) in a 20 L batch reactor (Regmed
AU/E-20). Z. mobilis ZAP was not capable of growing in the presence of 25% (v/v)
hydrolysate concentration. The population originating from S. cerevisiae UFPEDA 1238
grew in media containing up to 75% (v/v) hydrolysate. From this population, two strains,
L1 and L2, were isolated. L2 was chosen for comparison with the parental strain for
showing best results in cell productivity and yield of ethanol after fermentation in
hydrolysate. The fermentations were carried out in an instrumented 2 L bioreactor, with
pH, agitation and temperature controlled at 5, 500 rpm and 35 °C, respectively. In
glucose medium without hydrolysate, S. cerevisiae UFPEDA 1238 and S. cerevisiae L2
showed, respectively, ethanol yields of 0.37 g g-1 and 0.38 g g-1 and ethanol
productivities of 2.42 g L-1 h-1 and 1.75 g L-1 h-1. In glucose medium with hemicellulosic
hydrolyzed, UFPEDA 1238 and L2 exhibited, respectively, ethanol yields of 0.07 g g-1
and 0.20 g g-1 and ethanol productivities of 0.05 g L-1 h-1 and 0.16 g L-1 h-1. Through
evolutionary engineering it was thus possible to obtain a strain of S. cerevisiae with
better fermentation performance in sugarcane bagasse hydrolyzate compared to the
parental strain.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/17570 |
| Date | 29 April 2016 |
| Creators | SILVA, Maria da Glória Conceição da |
| Contributors | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781742U0, MAIOR, Ana Maria Souto |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Biotecnologia Industrial, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Breton |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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