Aspectos fisiológicos e genéticos do metabolismo de açúcares utilizados como substratos para a produção de bioetanol pela levedura industrial Brettanomyces bruxellensis

Abstract

A capacidade da levedura Brettanomyces bruxellensis utilizar diferentes fontes de carbono é um dos fatores associados à sua alta adaptação aos ambientes industriais. Assim, o presente estudo teve como objetivo investigar a potencial aplicação de B. bruxellensis na fermentação alcoólica, avaliando aspectos fisiológicos e genéticos do metabolismo de açúcares utilizados como substratos no processo industrial. Para isso, foram realizadas triagens com diferentes isolados de vinho e etanol em sete açúcares industrialmente relevantes. A capacidade de assimilar e fermentar xilose, arabinose e galactose, bem como a influência da glicose no metabolismo dessas fontes de carbono também foi estudada. Os resultados mostraram a ampla diversidade de assimilação de açúcares por B. bruxellensis. Adicionalmente, foi observado que o efeito repressor da glicose é menos estrito em linhagens isoladas de etanol do que de vinho. Em ensaios com xilose e arabinose, ambas as pentoses foram convertidas a biomassa quando em condições aeróbicas. Em limitação de oxigênio, houve produção de etanol a partir de xilose, ao passo que a arabinose não foi utilizada. Análises de expressão gênica mostram que a glicose não exerce efeito repressor na linhagem isolada de etanol, JP19M. Finalmente, foi observado que JP19M é capaz de fermentar galactose e consumir simultaneamente glicose e galactose, apresentando metabolismo respiro-fermentativo. Em conjunto, os resultados mostram que a linhagem JP19M apresenta características relevantes para uma possível aplicação na produção de etanol a partir de açúcares encontrados em hidrolisados lignocelulósicos.