Use of yeasts as bioremediation agents: application to hydrocarbons and phenolic compounds degradation

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ramôa, Renata Filipa Esteves
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1822/59255
Resumo: Dissertação de mestrado em Biotechnology
id RCAP_c97af483eb990cbe3b43bf9d8acadb1e
oai_identifier_str oai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/59255
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Use of yeasts as bioremediation agents: application to hydrocarbons and phenolic compounds degradationHydrocarbonsOlive mill wastewaterYarrowia lipolyticaCandida tropicalisMicrobial lipidsLipaseCiências Agrárias::Biotecnologia Agrária e AlimentarCiências Médicas::Biotecnologia MédicaEngenharia e Tecnologia::Biotecnologia IndustrialEngenharia e Tecnologia::Biotecnologia AmbientalDissertação de mestrado em BiotechnologyLiquid effluents of petrochemical industry and olive oil processing (olive mill wastewater, OMW) are two examples of effluents contaminated with pollutant compounds, respectively hydrocarbons and phenolic compounds. Biodegradation strategies involving microorganisms to simultaneously degrade these pollutants and obtain high added-value products have become an interesting and environment friendly approach. This work address the study of the ability of ten yeast species to grow on hydrocarbons (hexadecane) and phenolic compounds (tyrosol, phenol and catechol) as sole carbon and energy source. After a preliminary screening in Petri plates and 96-well microplate, two yeast species demonstrated an extraordinary ability to grow on hexadecane 1 g·L-1 (Yarrowia lipolytica W29) and phenolic compounds 1 g·L-1 (Candida tropicalis ATCC 250). In Erlenmeyer flask experiments, it was observed that Y. lipolytica W29 was able to grow on hexadecane 10 g·L-1, hexadecene 7.5 g·L-1 and in a mixture with both hydrocarbons (5 g·L-1 of each one). The increase of oxygen transfer, by raising the ratio of the volumes of headspace and liquid medium in flasks, had a positive effect on cellular growth and metabolites production. In hexadecane-based medium, for example, yeast cells produced lipase (up to 1260 U·L-1) and accumulated microbial lipids (up to 15 %, w/w), demonstrating its ability to valorize effluents contaminated with hydrocarbons. As C. tropicalis shown high potential to grow in phenolic compounds, its ability to grow on undiluted OMW (supplemented and non-supplemented with YNB) and produce added-value compounds was tested in Erlenmeyer flasks. The increase of flask headspace clearly enhanced the cellular growth, but did not favor the intracellular lipids accumulation. By contrast, it was observed that nitrogen limitation led to an enhancement of microbial lipids content: 39 % (w/w) and 24 % (w/w) of lipids were accumulated, respectively, in non-supplemented OMW medium and in repeated batch culture (pulses of OMW without YNB). Microbial lipids accumulated both by Y. lipolytica and C. tropicalis were mainly composed by oleic and linoleic acids and the unsaturated fraction exceeded the saturated one. The composition of these lipids, similar to that of common vegetable oils, makes them a potential feedstock for biodiesel production.Os efluentes líquidos da indústria petroquímica e do processamento do azeite (águas ruças) são dois exemplos de efluentes contaminados com compostos poluentes, respetivamente hidrocarbonetos e compostos fenólicos. A biodegradação destes por microrganismos, obtendo simultaneamente compostos de alto valor acrescentado, tem-se tornado uma abordagem interessante e amiga do ambiente. Este trabalho aborda o estudo da capacidade de 10 espécies de leveduras para crescerem em hidrocarbonetos (hexadecano) e compostos fenólicos (tirosol, fenol e catecol) como única fonte de carbono e energia. Os ensaios preliminares em placa de Petri e microplaca demonstraram que Yarrowia lipolytica W29 crescia bem em 1 g·L-1 de hexadecano e Candida tropicalis ATCC 250 era capaz de crescer em 1 g·L-1 de cada composto fenólico. Nos ensaios realizados em frascos Erlenmeyer, Y. lipolytica W29 conseguiu crescer na presença de 10 g·L-1 de hexadecano, 7.5 g·L-1 de hexadeceno e numa mistura dos dois (5 g·L-1 de cada hidrocarboneto). O aumento da transferência de oxigénio, por aumento da razão do volume de headspace e do meio líquido dos frascos, teve um efeito positivo no crescimento e na produção de metabolitos. No meio com hexadecano, as células produziram lipase (1260 U·L-1) e acumularam lípidos intracelularmente (15 %, p/p), demonstrando o seu potencial para valorizar efluentes contaminados com hidrocarbonetos. Como a levedura C. tropicalis demonstrou potencial para crescer em compostos fenólicos, foi testada em frascos Erlenmeyer a sua capacidade para crescer em águas ruças não diluídas (com e sem suplementação com YNB) e produzir metabolitos de interesse. O aumento do volume do frasco levou ao aumento do crescimento celular, mas não favoreceu a acumulação de lípidos. Foi também observado que a limitação de azoto favorecia a acumulação de lípidos: no meio não suplementado com YNB obteve-se um conteúdo de lípidos igual a 39 % (p/p) e nos ensaios realizados em culturas descontínuas repetidas (pulsos de águas ruças sem YNB) obteve-se 24 % (p/p) de lípidos microbianos. Os lípidos microbianos acumulados por Y. lipolytica e C. tropicalis eram compostos maioritariamente por ácidos oleico e linoleico, e a fração insaturada era maior que a saturada. A composição destes lípidos microbianos, semelhante à dos óleos vegetais comuns, torna-os uma potencial matéria-prima para a produção de biodiesel.Belo, IsabelLopes, MarleneUniversidade do MinhoRamôa, Renata Filipa Esteves20182018-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/59255eng202168808info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:23:29Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/59255Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:17:13.501476Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Use of yeasts as bioremediation agents: application to hydrocarbons and phenolic compounds degradation
title Use of yeasts as bioremediation agents: application to hydrocarbons and phenolic compounds degradation
spellingShingle Use of yeasts as bioremediation agents: application to hydrocarbons and phenolic compounds degradation
Ramôa, Renata Filipa Esteves
Hydrocarbons
Olive mill wastewater
Yarrowia lipolytica
Candida tropicalis
Microbial lipids
Lipase
Ciências Agrárias::Biotecnologia Agrária e Alimentar
Ciências Médicas::Biotecnologia Médica
Engenharia e Tecnologia::Biotecnologia Industrial
Engenharia e Tecnologia::Biotecnologia Ambiental
title_short Use of yeasts as bioremediation agents: application to hydrocarbons and phenolic compounds degradation
title_full Use of yeasts as bioremediation agents: application to hydrocarbons and phenolic compounds degradation
title_fullStr Use of yeasts as bioremediation agents: application to hydrocarbons and phenolic compounds degradation
title_full_unstemmed Use of yeasts as bioremediation agents: application to hydrocarbons and phenolic compounds degradation
title_sort Use of yeasts as bioremediation agents: application to hydrocarbons and phenolic compounds degradation
author Ramôa, Renata Filipa Esteves
author_facet Ramôa, Renata Filipa Esteves
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Belo, Isabel
Lopes, Marlene
Universidade do Minho
dc.contributor.author.fl_str_mv Ramôa, Renata Filipa Esteves
dc.subject.por.fl_str_mv Hydrocarbons
Olive mill wastewater
Yarrowia lipolytica
Candida tropicalis
Microbial lipids
Lipase
Ciências Agrárias::Biotecnologia Agrária e Alimentar
Ciências Médicas::Biotecnologia Médica
Engenharia e Tecnologia::Biotecnologia Industrial
Engenharia e Tecnologia::Biotecnologia Ambiental
topic Hydrocarbons
Olive mill wastewater
Yarrowia lipolytica
Candida tropicalis
Microbial lipids
Lipase
Ciências Agrárias::Biotecnologia Agrária e Alimentar
Ciências Médicas::Biotecnologia Médica
Engenharia e Tecnologia::Biotecnologia Industrial
Engenharia e Tecnologia::Biotecnologia Ambiental
description Dissertação de mestrado em Biotechnology
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018
2018-01-01T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1822/59255
url https://hdl.handle.net/1822/59255
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv 202168808
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799132624005890048

Registros relacionados