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Diversidade da assimilação de fontes de carbono em isolados industriais de Dekkera bruxellensis

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Previous issue date: 2017-02-23 / FACEPE / Dekkera bruxellensis pertence à família Saccharomycetaceae e é considerado um parente distante de Saccharomyces cerevisiae. Esta levedura, principalmente na sua forma anamorfa Brettanomyces bruxellensis, é um importante contaminante da produção de vinho. O objetivo deste estudo foi comparar a fisiologia de linhagens da levedura Dekkera bruxellensis isoladas da produção de vinho e de álcool combustível quanto ao metabolismo de diferentes açúcares potencialmente utilizados como substrato industrial. Para isso, 30 isolados de Dekkera bruxellensis foram avaliados quanto à habilidade de assimilação respiratória e fermentativa de monossacarídeos e dissacarídeos, a diversidade fenotípica relacionada à repressão catabólica pela glicose, e a assimilação de diferentes açúcares, tais como glicose, sacarose e celobiose sob condição anaeróbica. Diferenças entre os perfis de assimilação respiratória foram observadas para cada isolado. As mais altas velocidades de crescimento foram encontradas em meio com glicose, frutose e sacarose 0,32 h⁻¹, 0,30 h⁻¹ e 0,30 h⁻¹, respectivamente, em aerobiose pelos isolados de destilaria. Em maltose e galactose, as maiores taxas de crescimento foram respectivamente, 0,21 h⁻¹ e 0,27 h⁻¹, alcançadas por isolados de destilaria e de vinícola, e em celobiose e lactose, as maiores taxas foram respectivamente, 0,20 h⁻¹e 0,15 h⁻¹, alcançados pelos isolados de destilaria. A presença do repressor catabólico 2-deoxiglicose no meio com galactose e maltose inibiu o crescimento de todos os isolados de vinho, diferentemente de alguns isolados de etanol que apresentaram resistência a este composto. A adição de Antimicina A nos meios de cultura alterou o crescimento apenas dos isolados de vinícola. Em anaerobiose estrita, os isolados de destilaria alcançaram velocidades de crescimento iguais a 0,44 h⁻¹; 0,40 h⁻¹e 0,26 h⁻¹ em glicose, sacarose e celobiose, respectivamente. A capacidade de assimilação de diferentes açúcares pelos isolados de D. bruxellensis frente às diversas condições testadas mostram a diversidade fenotípica encontrada dentro desta espécie. Além disso, os dados podem colaborar para explicação da capacidade adaptativa dessa espécie em diferentes ambientes industriais cujas fontes alternativas de carbono estejam presentes. Do ponto de vista biotecnológico, estudos com isolados de D. bruxellensis podem ser voltados para a produção de etanol de segunda geração, cujo um dos substratos é a celobiose, açúcar dos quais linhagens selvagens de S. cerevisiae não são capazes de assimilar. / Dekkera bruxellensis belongs to the family Saccharomycetaceae and is considered a distant relative of Saccharomyces cerevisiae. This yeast, mainly in its anamorphic form Brettanomyces bruxellensis, is an important contaminant of wine production. The aim of this study was to compare the physiology of strains Dekkera bruxellensis yeast isolated from wine production and ethanol on the metabolism of different sugars potentially used as industrial substrate. To this, 30 isolates of Dekkera bruxellensis were assessed for fermentative and respiratory assimilation ability monosaccharides and disaccharides, phenotypic diversity related to catabolite repression by glucose and the assimilation of different sugars, such as glucose, sucrose and cellobiose under anaerobic conditions. Differences between the profiles of respiratory assimilation were observed for each isolate. The highest growth rates were found in glucose, fructose and sucrose 0.32 h⁻¹, 0.30 h⁻¹and 0.30 h⁻¹, respectively, in aerobiosis by distillery isolates. In maltose and galactose, the highest growth rates were respectively 0.21 h⁻¹ and 0.27 h ⁻¹, reached by distillery and wine isolates, and in cellobiose and lactose, the highest rates were 0, 20 h⁻¹ and 0.15 h⁻¹, reached by distillery isolates. The presence of the 2-deoxyglucose catabolic repressor in the medium with galactose and maltose inhibited the growth of all the wine isolates, unlike some ethanol isolates were resistant to this compound. The addition of Antimycin A in the culture media altered the growth of only the wine isolates. In strict anaerobiosis the isolates of distillery reached growth rates equal to 0.44 h ⁻¹; 0.40 h ⁻¹ and 0.26 h ⁻¹ in glucose, sucrose and cellobiose, respectively. The capacity of assimilation of different sugars by D. bruxellensis isolates against the different conditions tested shows the phenotypic diversity found within this species. Moreover, the data can corroborate to explain the adaptive capacity of this species in different industrial environments whose alternative carbon sources are present. In biotechnological point of view, studies with isolated D. bruxellensis may be facing a second-generation ethanol, which one of the substrates is a cellobiose, sugar from which wild strains of S. cerevisiae are not able to assimilate

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/25944
Date23 February 2017
CreatorsSILVA, Jackeline Maria da
Contributorshttp://lattes.cnpq.br/5220518797580348, MORAIS JUNIOR, Marcos Antonio de, SIMÕES, Diogo Ardaillon, LEITE, Fernanda Cristina Bezerra
PublisherUniversidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Ciencias Biologicas, UFPE, Brasil
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Sourcereponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE
RightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess

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