Resumo |
Há cada vez mais a necessidade de substituir combustíveis fósseis por combustíveis sustentáveis, como o biodiesel. Esse combustível é uma alternativa ao óleo diesel, além de ser adicionado ao diesel em concentrações crescentes nos últimos anos. A produção de biodiesel é feita, principalmente, a partir de óleos vegetais, o que gera competição por terras aráveis e água com a agroindústria. Assim, há a busca por fontes alternativas de óleo, como, por exemplo, o óleo microbiano. Sendo assim, o uso de leveduras oleaginosas é promissor, pois estas acumulam altos teores lipídicos e também devido à facilidade de estabelecimento de processos fermentativos de larga escala. A fermentação em batelada alimentada é uma estratégia comumente empregada para contornar o efeito inibitório do crescimento celular provocado pelas altas concentrações de açúcar que favorecem o acúmulo de lipídios. Visando o aproveitamento dos açúcares presentes na hemicelulose, a levedura oleaginosa Papiliotrema laurentii UFV-1, estudada pelo grupo de pesquisa Fisiologia e Biotecnologia de Leveduras, foi selecionada para este estudo, uma vez que é capaz de acumular alto teor de lipídios a partir de xilose. Dessa forma, este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da concentração de xilose sobre o crescimento e acúmulo lipídico por P. laurentii UFV-1, a fim de definir as condições da fermentação em batelada alimentada para aumentar a produção de lipídios. Os cultivos em batelada foram realizados na faixa de concentração de 2 a 20% (m/v) de xilose. Nesses cultivos foram analisados o perfil de acúmulo lipídico, com acompanhamento por fluorescência e análise gravimétrica dos lipídios totais; a produção de biomassa, por acompanhamento da densidade ótica da cultura (DO600nm) a partir da curva de calibração DO600nm x massa seca; e o consumo de xilose, por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). O crescimento celular foi afetado por concentrações de xilose superiores a 5% (m/v) de xilose, apresentando uma maior fase lag nas concentrações de 10 a 20% (m/v). A velocidade específica de crescimento de aproximadamente 0,35 h-1 nas concentrações 2%, 5% e 10% foi reduzida para 0,309; 0,229 e 0,247 nas concentrações de 12%, 15% e 20% (m/v) de xilose, respectivamente. Os teores lipídicos obtidos após 100h de cultivo permaneceram na faixa entre 31 e 35% (m/m), atingindo o valor máximo de 34,6% no cultivo utilizando 10% de xilose. Por fim, a taxa de consumo de xilose por P. laurentii diminuiu após 48h, permanecendo altas concentrações de xilose no meio ao final dos cultivos, possivelmente devido ao esgotamento de algum nutriente essencial ao crescimento. O baixo consumo de xilose apresentado por P. laurentii inviabilizou cultivo da levedura em batelada alimentada. Nesse sentido, experimentos adicionais são necessários para se obter o melhor ajuste na composição do meio e nas condições do cultivo em batelada para o futuro emprego da fermentação em batelada alimentada. |