Metabolização do ácido p-cumárico pelas linhagens industriais GDB248 e LAMAP2480 da levedura Dekkera bruxellensis

A levedura Dekkera bruxellensis tem sido estudada pelo nosso grupo de pesquisa pela importância que tem em diferentes processos industriais. Se representa uma ameaça de contaminação na produção de vinhos, é indispensável na produção de cervejas do estilo Lambic na Bélgica. Nas vinícolas, essa levedu...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: SANTOS, Pedro Paulo dos
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2024
País:Brasil
Institución:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
Repositorio:Repositório Institucional da UFPE
Idioma:portugués
OAI Identifier:oai:repositorio.ufpe.br:123456789/58069
Acceso en línea:https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/58069
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Caldo de cana
Fermentação
Metabolismo do nitrogênio
Rendimento etanólico
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description A levedura Dekkera bruxellensis tem sido estudada pelo nosso grupo de pesquisa pela importância que tem em diferentes processos industriais. Se representa uma ameaça de contaminação na produção de vinhos, é indispensável na produção de cervejas do estilo Lambic na Bélgica. Nas vinícolas, essa levedura se notabiliza pela produção de moléculas que conferem sensações sensoriais ruins, os chamados off-flavours. Uma dessas moléculas é o 4-etilfenol (4-EF) que é produto da metabolização do ácido p-cumárico (ApC), um tipo de ácido cinâmico presente no mosto de uva. A produção desta molécula foi estudada a partir de duas linhagens de D. bruxellensis: uma proveniente de vinícolas do Chile e outra da produção de etanol combustível no Nordeste do Brasil. Dois tipos de substratos sintéticos que simulam o mosto de uva e o caldo de cana foram utilizados. E finalmente, duas fontes de nitrogênio foram testadas. O amônio foi usado como referência ao mesmo tempo em que o nitrato representou uma característica industrialmente vantajosa sobre a Saccharomyces cerevisiae. Os resultados mostraram que a linhagem de vinho é capaz de utilizar nitrato tão bem quanto a linhagem de etanol em cultivo com limitação de oxigênio. Interessante notar que a linhagem de vinho foi mais sensível ao ApC do que a linhagem de etanol. As duas leveduras apresentaram padrões similares de consumo de substratos do meio e produção de produtos de fermentação. Em geral, a produção de etanol foi mais baixa em nitrato do que em amônio, para ambas as linhagens. Os maiores valores de consumo de açúcar foram observados em meio com amônio e sem ApC, em contrapartida os menores foram observados em meio com nitrato e com ApC. O tipo de substrato não influenciou na fisiologia da levedura. As duas linhagens apresentaram mesma capacidade de consumir ApC, mas diferentes atividades metabólicas para produzir 4-vinilfenol (4-VF) e 4-EF. Esta última molécula foi mais produzida pela linhagem de vinho. Os cálculos de distribuição molar pela via de degradação do ApC indicaram que outros produtos são formados além do 4-EF. Os resultados deste trabalho mostram pela primeira vez o metabolismo desta levedura em função de presença de ApC no mosto e pode trazer importante repercussão para o processo industrial de produção de vinho.
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Dois tipos de substratos sintéticos que simulam o mosto de uva e o caldo de cana foram utilizados. E finalmente, duas fontes de nitrogênio foram testadas. O amônio foi usado como referência ao mesmo tempo em que o nitrato representou uma característica industrialmente vantajosa sobre a Saccharomyces cerevisiae. Os resultados mostraram que a linhagem de vinho é capaz de utilizar nitrato tão bem quanto a linhagem de etanol em cultivo com limitação de oxigênio. Interessante notar que a linhagem de vinho foi mais sensível ao ApC do que a linhagem de etanol. As duas leveduras apresentaram padrões similares de consumo de substratos do meio e produção de produtos de fermentação. Em geral, a produção de etanol foi mais baixa em nitrato do que em amônio, para ambas as linhagens. Os maiores valores de consumo de açúcar foram observados em meio com amônio e sem ApC, em contrapartida os menores foram observados em meio com nitrato e com ApC. O tipo de substrato não influenciou na fisiologia da levedura. As duas linhagens apresentaram mesma capacidade de consumir ApC, mas diferentes atividades metabólicas para produzir 4-vinilfenol (4-VF) e 4-EF. Esta última molécula foi mais produzida pela linhagem de vinho. Os cálculos de distribuição molar pela via de degradação do ApC indicaram que outros produtos são formados além do 4-EF. Os resultados deste trabalho mostram pela primeira vez o metabolismo desta levedura em função de presença de ApC no mosto e pode trazer importante repercussão para o processo industrial de produção de vinho.The yeast Dekkera bruxellensis has been studied by our research group due to its importance in different industrial processes. If it represents a threat of contamination in wine production, it is essential in the production of Lambic-style beers in Belgium. In wineries, this yeast is notable for producing molecules that give bad sensory sensations, known as off-flavours. One of these molecules is 4-ethylphenol (4-EF), which is the product of the metabolization of p-coumaric acid (ApC), a type of cinnamic acid present in grape must. The production of this molecule was studied from two strains of D. bruxellensis: one from wineries in Chile and the other from fuel ethanol production in Northeast Brazil. Two types of synthetic substrates that simulate grape must and sugarcane juice were used. And finally, two nitrogen sources were tested. Ammonium was used as a reference while nitrate represents an industrially advantageous characteristic of this yeast over Saccharomyces cerevisiae. The results showed that the wine strain is capable of utilizing nitrate as well as the ethanol strain in oxygen-limited cultivation. Interestingly, the wine strain was more sensitive to ApC than the ethanol strain. The two yeasts showed similar patterns of consumption of substrates from the medium and production of fermentation products. In general, ethanol production was lower in nitrate than in ammonium for both strains. The highest values of sugar consumption were observed in medium with ammonium and without ApC, while the lowest were observed in medium with nitrate and with ApC. The type of substrate did not influence yeast physiology. the two strains showed the same capacity to consume ApC, but different metabolic activities to produce 4-vinylphenol (4-VF) and 4-EF. This last molecule was most produced by the wine strain. Calculations of molar distribution through the ApC degradation pathway indicated that other products are formed in addition to 4-EF. The results of this work show for the first time the metabolism of this yeast as a function of the presence of ApC in must and may have important repercussions for the industrial wine production process.Universidade Federal de PernambucoUFPEBrasilPrograma de Pos Graduacao em Biotecnologia IndustrialMORAIS JÚNIOR, Marcos Antonio deSOUZA, Rafael Barros dehttp://lattes.cnpq.br/8273840963049216http://lattes.cnpq.br/5220518797580348http://lattes.cnpq.br/05521961792722372024-10-18T15:15:27Z2024-10-18T15:15:27Z2024-07-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSANTOS, Pedro Paulo dos. Metabolização do ácido p-cumárico pelas linhagens industriais GDB248 e LAMAP2480 da levedura Dekkera bruxellensis. 2024. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2024.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/58069ark:/64986/0013000027z9sporAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPESANTOS, Pedro Paulo dos2024-10-19T05:28:33Zoai:repositorio.ufpe.br:123456789/58069Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212024-10-19T05:28:33Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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