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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B5SFWK| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Produção de xilitol e diversidade de leveduras isoladas de bagaço de cana-de-açúcar e torta de filtros de usinas sulcroalcooleiras no Brasil |
| Authors: | Renata de Oliveira Santos |
| First Advisor: | Carlos Augusto Rosa |
| First Co-advisor: | Silvio Silvério da Silva |
| Abstract: | A utilização de resíduos lignocelulósicos tem sido vista como uma alternativa potencial para a geração de energia e químicos devido à grande disponibilidade desses materiais. No contexto de biorrefinaria, a biomassa lignocelulósica pode ser utilizada como matéria-prima para a geração de diferentes produtos com valor comercial, como o etanol de segunda geração e o xilitol. Os objetivos desse trabalho foram isolar, identificar e selecionar leveduras capazes de fermentar D-xilose para o possível uso desses micro-organismos em processos de obtenção do xilitol a partir de hidrolisado hemicelulósico oriundo de biomassa vegetal. Quatrocentos e cinquenta leveduras foram obtidas de 100 amostras de bagaço de cana-de-açúcar e 60 amostras de torta de filtros coletadas em usinas de álcool nos estados de Minas Gerais, São Paulo e Paraíba. Foram obtidas 24 espécies de leveduras conhecidas e três possíveis novas espécies. Candida tropicalis foi a espécie isolada com maior freqüência, seguida de Trichosporon mycotoxinivorans e Candida tartarivorans. Outros nove gêneros foram obtidos, representados por espécies geralmente encontradas em materiais vegetais. Dos isolados obtidos, linhagens das espécies C. tropicalis, Lindnera bimundalis, Sugiyamaella smithiae e Zygoascus meyerae apresentaram produção de xilitol em fermentações de D-xilose conduzidos em tubos de ensaio. Em ensaios em escala de bancada em frascos contendo 100 ml de meio de D-xilose, estas linhagens produziram xilitol como principal produto de fermentação. Nos ensaios em escala de bancada em tubos contendo hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana, L. bimundalis UFMG BX21-a, produziu elevadas concentrações de xilitol. Já no ensaio fermentativo de hidrolisado de bagaço de cana em biorreator contendo 1,5 litros de meio, essa linhagem não apresentaram estes resultados, embora a produção de xilitol tenha sido verificada nas duas condições de ensaio empregadas, mas com maior produção onde a taxa de tranferência de oxigênio foi maior. Os resultados desse trabalho mostram o potencial biotecnológico para produção de xilitol de microorganismos isolados a partir de resíduos como bagaço de cana. A utilização destes micro-organismos na bioconversão de D-xilose a xilitol a partir da fermentação de hidrolisados hemicelulósicos derivados da biomassa vegetal pode ser viabilizada pela otimização das condições de fermentação em estudos futuros. |
| Abstract: | The use of lignocellulosic residues has been viewed as a reasonable alternative for energy and chemicals generation because of the wide availability of these materials. In the biorefinery, lignocellulosic biomass can be used as feedstock for the generation of different commercial value added products such as xylitol and second generation ethanol. The aims of this study were to isolate, identify and select yeast capable to ferment D -xylose for the possible use of these microorganisms in processes for the production of xylitol from hemicellulosic hydrolysate. Four hundred and fifty yeasts were obtained from 100 samples of sugarcane bagasse and 60 pie filters samples collected in the alcohol plants in Minas Gerais, São Paulo and Paraíba states. Twenty-four known yeast species were isolated, and three possible new species. Candida tropicalis was the most frequently isolated species. Candida tropicalis was the most frequently isolated species, followed by Trichosporon mycotoxinivorans and Candida tartarivorans. Nine other genera were obtained, represented by species usually found in plant materials. Of the isolates, strains of C. tropicalis, Lindnera bimundalis, Sugiyamaella smithiae and Zygoascus meyerae showed production of xylitol from D-xylose fermentation in test tubes with 2 ml of medium. In xylose fermentation assays on bench scale, these isolates produced xylitol the main product of fermentation. In tests of hemicellulosic hydrolyzate fermentation of sugarcane bagasse into flasks containing 100 ml of medium in a bench scale, L. bimundalis UFMG it BX21 produced high concentrations of xylitol. However, in the assay hydrolyzate fermentation in a bioreactor containing 1.5 liters of medium, this strain did not reproduce these resulatados although the production of xylitol has been checked in one of two test conditions employed where oxygen transfer rate was higher. The results of this work show the biotechnological potential of microorganisms isolated from waste like bagasse. The use of these microorganisms in the conversion of xylose to xylitol by the fermentation of hemicellulose hydrolysates derived from plant biomass can be possible by optimization of fermentation conditions in future studies. |
| Subject: | Microbiologia |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B5SFWK |
| Issue Date: | 31-Oct-2013 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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