| Congresso Brasileiro de Microbiologia 2023 | Resumo: 655-1 | ||||
Resumo:As biorrefinarias de segunda-geração (2G) ainda apresentam desafios a serem superados em relação ao processo produtivo, sobretudo na hidrólise dos polissacarídeos presentes na biomassa lignocelulósica, como a celulose e a xilana, e na fermentação de pentoses, como a xilose. Na estratégia fermentativa tradicional, as enzimas hidrolíticas que são aplicadas representam grande parte do custo total do processo, e as leveduras industriais usualmente empregadas podem não assimilar a xilose de maneira eficiente. Nesse contexto, a utilização de consórcios de leveduras, onde há duas ou mais linhagens trabalhando em conjunto, pode favorecer a hidrólise dos polissacarídeos e o consumo completo de todos os substratos, incluindo pentoses, além de contribuir para a produção de vários compostos de interesse em um único processo. Assim sendo, o presente estudo teve como objetivo explorar o potencial biotecnológico do consórcio de duas leveduras, Papiliotrema laurentii CHAP-158 e Meyerozyma caribbica CHAP-204, ambas isoladas do intestino de larvas da lagarta Spodoptera frugiperda, para a produção simultânea de etanol e xilitol a partir dos polissacarídeos e monossacarídeos majoritariamente encontrados na biomassa lignocelulósica. Para isso, as leveduras foram inoculadas, isoladamente ou consorciadas, em meios ricos contendo 0,5% de glicose e 0,5% de xilose, acrescidos de 1% de xilana e/ou 1% de carboximetilcelulose (CMC), onde os perfis de crescimento celular, consumo de carboidratos e produção de metabólitos foram avaliados. Nos meios contendo apenas xilana como polissacarídeo, as leveduras em consórcio apresentaram maior crescimento celular quando comparado ao crescimento em meios contendo CMC. Esses dados indicam que a atividade xilanolítica das linhagens analisadas pode ser mais expressiva do que a atividade celulolítica. Essa diferença de crescimento, contudo, não foi observada quando as cepas foram cultivadas isoladamente. Nas análises de consumo de carboidratos e produção de metabólitos, os dados obtidos revelaram que, quando cultivadas separadamente, a levedura M. caribbica foi mais rápida no consumo dos substratos do que P. laurentii, consumindo todos os açúcares em 25 horas de cultivo, além de metabolizar glicose e xilose simultaneamente e produzir quantidades maiores de etanol e xilitol. Nos meios contendo as leveduras consorciadas, o consumo de glicose em todos os meios foi mais rápido que o consumo da xilose, entretanto, a partir de 30 horas, ambos açúcares foram completamente consumidos. Por fim, os dados obtidos a partir do consórcio em meios contendo xilana sugerem que, enquanto a levedura P. laurentii hidrolizou o polissacarídeo, M. caribbica produziu xilitol a partir da xilose. Em conjunto, os resultados demonstram, portanto, o potencial do consórcio entre as leveduras M. caribbica e P. laurentii em hidrolisar a xilana e metabolizar a xilose de maneira sinérgica. Assim sendo, as linhagens analisadas apresentaram características desejáveis à indústria das biorrefinarias 2G. Novos estudos podem agora verificar a performance desse consórcio em condições industriais de fermentação. Palavras-chave: etanol, Meyerozyma caribbica, Papiliotrema laurentii, xilitol, xilose Agência de fomento:FAPESC e CNPq | |||||