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

0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0

0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

T e m p o (h )

D.O

.

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

AR

, AR

T

0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0

0

5

1 0

1 5

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T e m p o (h )

D.O

.

0

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AR

, AR

T

[A] [B]

0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0

0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

T e m p o (h )

X (

D.O

.)

0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

Eta

no

l (g/L

)

0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0

0

5

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2 5

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T e m p o (h )

X (

D.O

.)

0

5

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1 5

2 0

2 5

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Eta

no

l (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]