Produção de lípidos através da levedura Rhodosporidium toruloides NCYC 921 a partir de biomassa lenhocelulósica de Miscanthus sp.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Martins, Joana Isabel Alves
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/41867
Resumo: Tese de mestrado, Microbiologia Aplicada, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019
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spelling Produção de lípidos através da levedura Rhodosporidium toruloides NCYC 921 a partir de biomassa lenhocelulósica de Miscanthus sp.BiocombustívelRhodosporidium toruloides NCYC 921Miscanthus sp.Ácidos gordosCitometria de fluxoTeses de mestrado - 2019Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências BiológicasTese de mestrado, Microbiologia Aplicada, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019O presente trabalho teve por objetivo a produção de lípidos pela levedura Rhodosporidium toruloides NCYC 921, utilizando hidrolisado da planta Miscanthus sp. (HM) como fonte de carbono. Em ensaios prévios, utilizando meio semi-definido, estudou-se a tolerância das leveduras a concentrações crescentes de glucose (10 - 200 g/L), tendo-se constatado que a máxima concentração de biomassa (2,70 g/L) e o teor máximo em ácidos gordos totais (11,05 % p/p) foram obtidos no ensaio realizado com a concentração de 90 g/L de glucose. Estudou-se também a tolerância das leveduras à enzima Cellic® CTec2, utilizada na hidrólise enzimática da matéria-prima lenhocelulósica, tendo-se testado o crescimento celular no meio de cultura suplementado com a solução da enzima, em duas proporções (3:7 e 1:9 (v/v)). Constatou-se que geralmente a presença da enzima no meio de cultura favoreceu o crescimento de R. toruloides, mas o teor máximo de biomassa (13,05 g/L) e lípidos (34,77 % p/p) foram obtidos no ensaio com a diluição 1:9. Também se observou que a presença da enzima atrasou a produção de carotenoides, sendo esse atraso proporcional à concentração da enzima. Estudaram-se dois métodos de pré-tratamento da planta Miscanthus sp.: ácido diluído, e hidrotérmico, em que ambos originaram uma fração líquida, ou licor, e uma fração sólida. Escolheu-se o licor obtido do pré-tratamento em ácido diluído para a fermentação de R. toruloides, devido à presença da xilose resultante da solubilização total da hemicelulose. Constatou-se que as leveduras não cresceram neste licor, suplementado com sais e extrato de levedura, possivelmente devido à presença de compostos inibidores (ácido acético, furfural) resultantes do pré-tratamento. O sólido proveniente do pré-tratamento hidrotérmico, por ter preservado o xilano, possuir maior percentagem de celulose, e resultar numa maior concentração de glucose em solução, após hidrólise enzimática da celulose na presença da enzima Cellic® CTec2, foi utilizado para a obtenção de um hidrolisado final contendo os monossacáridos, fonte de carbono utilizada pelos microrganismos. Todas as fermentações foram monitorizadas por citometria de fluxo, que revelou o impacto das condições de cultivo nas células de R. toruloides em termos de integridade da membrana celular.The present study aimed for lipid production by the yeast Rhodosporidium toruloides NCYC 921, using hydrolysate from the plant Miscanthus sp. (HM) as carbon source. In previous assays, using semi-defined medium, the yeasts’ tolerance towards increasing glucose concentrations (10 - 200 g/L) was studied, being stated that the highest biomass concentration (2.70 g/L) and total fatty acid content (11.05 % p/p) were obtained in the assay using 90 g/L glucose concentra-tion. It was also studied the yeasts’ tolerance towards the enzyme Cellic® CTec2, used in enzymatic hydrolysis of lignocellulosic feedstock, having tested the cell growth using medium supplemented with enzyme solution, in two proportions (3:7, and 1:9 (v/v)). It was stated that the presence of the enzyme in the growth medium solution in general favoured R. toruloides’ growth, but the highest biomass (13.05 g/L) and lipid (34.77 % p/p) contents were obtained in the assay using 1:9 dilution. It was also ob-served that the enzyme’s presence delayed carotenoid production, it being proportional to enzyme’s concentration. Two pretreatment methods for the plant Miscanthus sp. were studied: diluted acid, and hydrothermal, in which both originated a liquid fraction, or liquor, and a solid fraction. The liquor obtained from diluted acid pretreatment was used in R. toruloides fermentation, due to the resulting xylose presence from total hemicellulose solubilization. It was stated that the yeasts didn’t grow in this liquor, supplemented with salts, and yeast extract, possibly due to inhibitory compounds (acetic acid, furfural) formed during pretreatment. The solid from hydrothermal pretreatment, due to its preservation of xylan, higher cellulose percent-age, and resulting in higher glucose concentrations in solution, after enzymatic hydrolysis of cellulose in the presence of the enzyme Cellic® CTec2, was used to obtain a final hydrolysate containing monosaccharides, the carbon source used by microorganisms. All fermentations were monitored using flow cytometry, which revealed the impact of growth conditions in R. toruloides cells regarding cell membrane integrity.Silva, Maria Teresa Saraiva Lopes daReis, Ana Maria Gonçalves,1958-Repositório da Universidade de LisboaMartins, Joana Isabel Alves2020-02-17T15:52:04Z201920192019-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/41867TID:202482456porinfo: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:RCAAP2023-11-08T16:41:33Zoai:repositorio.ul.pt:10451/41867Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:55:04.035079Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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