Avaliação da levedura Meyerozyma caribbica URM8365 na produção de xilitol em resposta a presença do ácido acético

Abstract

O xilitol é um poliol de alto valor agregado, podendo ser aplicado a diversos setores industriais na produção de diferentes produtos como goma de mascar, cremes dentais e adoçantes. Atualmente a produção de xilitol ocorre por rota química, que se trata de um processo caro devido às severas condições reacionais empregadas. Logo, surge como uma potencial alternativa o uso de rotas biotecnológicas de produção, que compreende a conversão biológica de xilose em xilitol, na qual as condições de processo exigidas são mais brandas, consequentemente menor impacto ambiental. No entanto, a rota biotecnológica ainda apresenta importantes gargalos e desafios que dificultam o escalonamento da produção. Estratégias e tecnologias modernas que têm potencial para melhorar a bioprodução de xilitol incluem a seleção de cepas microbianas capazes de tolerar inibidores encontrados em hidrolisados ácidos de biomassas lignocelulósicas, e cepas com alta taxa de consumo de xilose durante a etapa de fermentação. Portanto, este trabalho teve como objetivo a avaliação da espécie Meyerozyma caribbica quanto à resposta fisiológica de tolerância e capacidade de metabolizar xilose na presença do inibidor ácido acético, comum em hidrolisados ácidos de biomassas lignocelulósicas. Para isso, foi feito teste de crescimento em placa contendo diferentes concentrações do inibidor em meio semissintético contendo xilose e/ou glicose. Em sequência, foram feitas as fermentações em meio com semissintético com xilose e glicose na relação de 1:5 a fim de avaliar capacidade de assimilação e produção de xilitol, contendo ácido acético 0,6, 0,8, 1,6 e 3,7 g/L. A partir disso, foi feito um processo alimentado de fermentação por acréscimo de glicose por pulsos a cada 24horas, e por fim uma avaliação da relação do pH do meio, concentração do inibidor e uma prévia exposição das células a um pH ácido antes da fermentação, visando a produção de xilitol. Foi possível concluir que há relevante impacto do ácido acético no crescimento da levedura. Além disso, a fonte de carbono influencia diretamente na resposta de adaptação ao meio com inibidor, e no desenvolvimento da cepa para a produção de metabólitos de interesse. Na fermentação, o consumo de xilose e a produção de xilitol foram afetados à medida que eleva a concentração de acetato. Além do xilitol, foi observada a produção de etanol no meio. Outra importante característica foi o consumo do ácido acético pela levedura, e também da relação do pH com o potencial de inibição do ácido. Portanto, M. caribbica, foi capaz de consumir e transformar os açúcares que são presentes em hidrolisados lignocelulósicos em produtos de alto valor agregado, como o xilitol.