Yeast enhancement by mass mating and selective pressure for the integrated production process of first and second-generation ethanol

Abstract

A produção de etanol de segunda geração é uma tecnologia de aplicação mundial com potencial para substituir os combustíveis fósseis e contribuir para a sustentabilidade. A incorporação da produção de etanol de segunda geração nas biorrefinarias brasileiras, além das vantagens tecnológicas, acrescenta-se a abundância de matéria-prima proveniente da própria indústria sucroalcooleira. Porém, o desenvolvimento de cepas de leveduras que resistam às condições inibitórias do novo substrato, potencializadas pela reciclagem celular, é extremamente necessário. O objetivo do presente estudo foi o desenvolvimento de linhagens de leveduras por técnicas de hibridização e pressão seletiva, com perfil multitolerante para o processo de fermentação em batelada alimentada, utilizando uma mistura de melaço e hidrolisado de bagaço como substrato. Portanto, foi realizada a técnica de cruzamento massal envolvendo cinco cepas de Saccharomyces cerevisiae, previamente selecionadas, por demonstrarem alta tolerância à fermentação a partir de mosto misto composto por hidrolisado lignocelulósico e melaço de cana-de-açúcar. O cultivo resultante do cruzamento massal foi acompanhado de pressão seletiva durante 51 gerações, gerando enriquecimento de linhagens mais tolerantes. Por meio da avaliação do crescimento em microplacas (densidade óptica [DO] 600 nm), foram selecionados dez isolados evoluídos, os quais foram submetidos à fermentação em escala laboratorial, simulando ao máximo as condições industriais. Ao final, foi possível destacar uma linhagem (C8E1-13T) apresentando teor de reserva de trealose significativamente maior que as demais linhagens avaliadas, demonstrando assim, a geração de um fenótipo melhorado.

Keywords

• biocombustíveis; hibridização; inibidores; hidrolisado lignocelulósico; tolerância