Seleção de micro-organismos fermentadores de xilose em etanol a partir de diferentes variedades da casca de uvas (Vitis spp)

Abstract

A utilização dos resíduos da agroindústria para a criação de novos produtos com valor agregado é uma ferramenta muito importante que vem merecendo destaque no país e no mundo. O Brasil é considerado um dos países que mais geram resíduos, desta forma a transformação destes compostos em novos produtos é imprescindível já que contribui para a preservação ambiental promovendo a adequada disposição dos mesmos no ambiente. Neste contexto as indústrias vinícolas têm destaque, já que o subproduto gerado por elas é de lenta decomposição e acarreta em poluição do meio ambiente. A casca e a semente da uva são responsáveis pela maior parte dos resíduos deste setor (cerca de 20 a 48%). Esta é composta por celulose (glicose), hemicelulose (xilose, arabinose) e lignina. A glicose proveniente da celulose é facilmente fermentada pela levedura Saccharomyces cerevisiae, porém a xilose da hemicelulose não é fermentada por esta levedura. O presente trabalho busca selecionar a partir da casca de uva microrganismos capazes de fermentar a xilose dos materiais lignocelulósicos em etanol contribuindo para o aumento da produção de bioetanol além de reduzir o impacto ambiental causado por estes subprodutos. Foram selecionadas três variedades de uva (Rubi, Thompson e Niagara). Alíquotas destes materiais serviram de substrato em meio liquido para o crescimento de bactérias e leveduras. Os microrganismos isolados foram testados quanto à capacidade de assimilar xilose como fonte de carbono e realizar fermentação para produção de etanol a partir deste açúcar. Duas linhagens de leveduras denominadas RL1 e RL5 (da uva Rubi) mostraram-se promissoras neste tipo de fermentação. Também foram realizados ensaios para otimizar as condições de fermentação, verificar a tolerância em níveis mais elevados...

The use of agro-industrial residues to create new value-added products is a very important tool that is worth mentioning in the country and the world. Brazil is considered one of the countries that generate more residues, thus the transformation of these compounds into new products is essential as it contributes to environmental conservation by promoting the proper disposal of these compounds into the environment. In this context, the wine industries have highlighted, since by-product generated by them has a slow docomposition and lead to environmental pollution. The grape skin and seed are responsible for most of the residues from this sector (about 20 to 48%). The grape skin is composed of cellulose (glucose), hemicellulose (xylose, arabinose) and lignin. The glucose derived from cellulose is easily fermented by the yeast Saccharomyces cerevisiae, but xylose of hemicellulose is not fermented by this strain. This study aimed to select microorganisms of grape skins capable of fermenting xylose from lignocellulosic materials into ethanol contributing to the increase in bioethanol production and reducing the environmental impact caused by these products. Three grape varieties (Ruby, Thompson and Niagara) were selected.). Aliquots of these materials served as substrate in a liquid medium for bacteria and yeast growth. The isolated microorganisms were tested for their ability to assimilate xylose as carbon source and to carry out fermentation to ethanol production from this sugar. Two strains of yeast called RL1 and RL5 (Ruby grape) have shown promise in this type of fermentation. Additional tests were also performed to optimize the fermentation conditions and to verify the tolerance on higher levels of sugar in the wort, aerobic fermentation, to evaluate the glucose fermentation by the selected yeasts... (Complete abstract click electronic access below)