EFEITO DA AERAÇÃO DO MEIO SOBRE O CRESCIMENTO E … · Açúcares redutores totais: método de...
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Variação da concentração de açúcares redutores (AR), açúcares redutores totais (ART) e de biomassa (X) em função do tempo, em cultivo de Kluyveromyces marxianus E45, a 30 C, pH 5,5, 400 rpm. ART = ( ); AR = ( ); X= ( ) EFEITO DA AERAÇÃO DO MEIO SOBRE O CRESCIMENTO E A PRODUÇÃO DE ETANOL POR Kluyveromyces marxianus EM BIORREATOR DE BANCADA (Cláudia Bruscato , Caroline Hartmann, Sérgio Echeverrigaray Laguna, Eloane Malvessi, Mauricio Moura da Silveira Laboratório de Bioprocessos - Instituto de Biotecnologia Universidade de Caxias do Sul – Caixa Postal 1352 – 95070-560 Caxias do Sul – RS INTRODUÇÃO OBJETIVO METODOLOGIA ANALÍTICA MATERIAL E MÉTODOS Avaliar o efeito da aeração do meio sobre o crescimento e a produção de etanol pela levedura anaeróbia facultativa Kluyveromyces marxianus E45 em cultivos descontínuos, com meio contendo 80g/L de inulina como fonte de carbono. A inulina é um carboidrato de reserva, presente em diversos vegetais, como nas raízes da alcachofra de Jerusalém (Helianthus tuberosus L.) e da chicória (Cichoriumintybus L,) sendo formada por uma cadeia de moléculas de frutose e uma molécula de glicose terminal. A fim de viabilizar a produção de etanol a partir de novas fontes, a inulina tem recebido grande atenção devido à presença abundante e relativamente barata deste substrato. A tolerância ao etanol varia consideravelmente de acordo com as linhagens de leveduras (Fonseca et al., 2008). Através do melhoramento genético, Fontana et al. (2009) obtiveram a linhagem E45, visando sua aplicação na produção de etanol a partir de matérias-primas contendo inulina. Concentração celular: determinada pela medida da densidade ótica (600nm); Açúcares redutores: método de DNS (Miller, 1959); Açúcares redutores totais: método de DNS (Miller, 1959), após hidrólise ácida do substrato; Etanol: determinados a densidade e o teor de etanol (%v/v) em equipamentos acoplados Densimat e Alcomat (Gilbertini, Itália). RESULTADOS CONCLUSÕES Cultivos comparativos de aeração: biomassa obtida nas condições A e B foram 27 e 22 unidades de densidade ótica (DO), respectivamente, em 72h. Açúcares redutores totais (ART): consumo gradual até o final do cultivo em ambas as condições. Produção de etanol: cerca de 15g/L foi estimada em 24h na condição A, indicando que o suprimento de oxigênio, mesmo em baixa vazão (0,2vvm) afetou negativamente a produção de etanol. Para a condição B, a produção de etanol foi crescente até o final da fermentação, sendo obtido 26g/L em 72h de processo. Nas condições avaliadas, sugere-se que, para a produção de etanol por K. marxianus, a etapa fermentativa deve ser precedida por uma etapa que favoreça o metabolismo respiratório. Fonseca, G.G., Heinzle, E., Wittmann, C., Gombert, A.K. (2008). Appl. Microbiol. Biotechnol. 79:339–354. Fontana F.; Echeverrigaray S.; Delamare A. P. (2009) XVII Encontro de Jovens Pesquisadores da UCS. Laguna SE (1986. Tese Doutorado. Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, USP.. Miller, G. L. (1959). Anal. Chem., 31:426–429. APOIO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Microrganismo: Kluyveromyces marxianus E45 Meio de cultivo glicose, extrato de levedura, peptona e solução de sais (Laguna, 1986). 80 g/L de inulina como fonte de carbono Condições experimentais: condição inicial de 0,5vvm e, após o oxigênio dissolvido tornar-se limitante (OD=0% saturação), fluxo de 0,2vvm (condição A) ou em aeração inicial de 0,5vvm e, após OD=0%, interrupção da aeração (condição B). Biorreator de bancada Biostat B (B. Braun Biotech) Inóculo: Frascos agitados 120 rpm, 30 C, 12h 10% de inóculo (Biorreator Biostat B.. B. Braun Biotech) condição inicial de 400 rpm 0,5vvm, 30 C, pH 5,5 PROBIC FAPERGS 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25 30 Tempo (h) D.O. 0 20 40 60 80 100 AR, ART 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25 30 Tempo (h) D.O. 0 20 40 60 80 100 AR, ART [A] [B] 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25 30 Tempo (h) X (D.O.) 0 5 10 15 20 25 30 Etanol (g/L) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25 30 Tempo (h) X (D.O.) 0 5 10 15 20 25 30 Etanol (g/L) Variação da produção de etanol e de biomassa (X) em função do tempo, em cultivo de Kluyveromyces marxianus E45, a 30 C, pH 5,5, 400 rpm. Etanol = ( ); X= ( ) [A] [B]
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Variação da concentração de açúcares redutores (AR), açúcares redutores totais (ART) e de biomassa (X) em função do tempo, emcultivo de Kluyveromyces marxianus E45, a 30 C, pH 5,5, 400 rpm. ART = ( ); AR = ( ); X= ( )
EFEITO DA AERAÇÃO DO MEIO SOBRE O CRESCIMENTO E A PRODUÇÃO DE ETANOL POR Kluyveromyces marxianus
EM BIORREATOR DE BANCADA(Cláudia Bruscato, Caroline Hartmann, Sérgio Echeverrigaray Laguna,
Eloane Malvessi, Mauricio Moura da SilveiraLaboratório de Bioprocessos - Instituto de Biotecnologia
Universidade de Caxias do Sul – Caixa Postal 1352 – 95070-560 Caxias do Sul – RS
INTRODUÇÃO OBJETIVO
METODOLOGIA ANALÍTICA
MATERIAL E MÉTODOS
Avaliar o efeito da aeração domeio sobre o crescimento e aprodução de etanol pela leveduraanaeróbia facultativa Kluyveromycesmarxianus E45 em cultivosdescontínuos, com meio contendo80g/L de inulina como fonte decarbono.
A inulina é um carboidrato de reserva, presente em diversos vegetais, como nas raízes daalcachofra de Jerusalém (Helianthus tuberosus L.) e da chicória (Cichoriumintybus L,) sendo formadapor uma cadeia de moléculas de frutose e uma molécula de glicose terminal. A fim de viabilizar aprodução de etanol a partir de novas fontes, a inulina tem recebido grande atenção devido àpresença abundante e relativamente barata deste substrato.
A tolerância ao etanol varia consideravelmente de acordo com as linhagens de leveduras (Fonsecaet al., 2008). Através do melhoramento genético, Fontana et al. (2009) obtiveram a linhagem E45,visando sua aplicação na produção de etanol a partir de matérias-primas contendo inulina.
Concentração celular: determinada pela medida da densidade ótica (600nm); Açúcares redutores: método de DNS (Miller, 1959); Açúcares redutores totais: método de DNS (Miller, 1959), após hidrólise ácida dosubstrato;Etanol: determinados a densidade e o teor de etanol (%v/v) em equipamentosacoplados Densimat e Alcomat (Gilbertini, Itália).
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Cultivos comparativos de aeração: biomassa obtidanas condições A e B foram 27 e 22 unidades dedensidade ótica (DO), respectivamente, em 72h.
Açúcares redutores totais (ART): consumo gradualaté o final do cultivo em ambas as condições.
Produção de etanol: cerca de 15g/L foi estimadaem 24h na condição A, indicando que o suprimentode oxigênio, mesmo em baixa vazão (0,2vvm) afetounegativamente a produção de etanol. Para a condiçãoB, a produção de etanol foi crescente até o final dafermentação, sendo obtido 26g/L em 72h deprocesso.
Nas condições avaliadas, sugere-se que, para aprodução de etanol por K. marxianus, a etapafermentativa deve ser precedida por uma etapa quefavoreça o metabolismo respiratório.
Fonseca, G.G., Heinzle, E., Wittmann, C., Gombert, A.K. (2008). Appl.Microbiol. Biotechnol. 79:339–354.Fontana F.; Echeverrigaray S.; Delamare A. P. (2009) XVII Encontro de JovensPesquisadores da UCS.Laguna SE (1986. Tese Doutorado. Escola Superior de Agricultura Luiz deQueiroz, USP..Miller, G. L. (1959). Anal. Chem., 31:426–429.
APOIO
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Microrganismo: Kluyveromyces marxianus E45Meio de cultivo glicose, extrato de levedura, peptona e solução de sais(Laguna, 1986). 80 g/L de inulina como fonte de carbonoCondições experimentais: condição inicial de 0,5vvm e,após o oxigênio dissolvido tornar-se limitante (OD=0%saturação), fluxo de 0,2vvm (condição A) ou em aeraçãoinicial de 0,5vvm e, após OD=0%, interrupção da aeração(condição B).
Biorreator de bancada Biostat B (B. Braun Biotech)
Inóculo:Frascos agitados
120 rpm, 30 C, 12h
10% de inóculo(Biorreator Biostat B..
B. Braun Biotech) condição inicial de
400 rpm 0,5vvm, 30 C, pH 5,5
PROBICFAPERGS
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Variação da produção de etanol e de biomassa (X) em função do tempo, em cultivo de Kluyveromyces marxianus E45, a 30 C, pH 5,5,400 rpm. Etanol = ( ); X= ( )
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![XVII SAMET - Dr. Jonas Carvalho [ WRF-CHEM - 01.12.2010 4ª feira]](https://static.fdocumentos.tips/doc/165x107/55af32621a28ab81718b461a/xvii-samet-dr-jonas-carvalho-wrf-chem-01122010-4a-feira.jpg)
