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Título: Avaliação de leveduras para produção de y-decalactona
Título Alternativo: Yeast selection for y-decalactone production
Autor(es): Soares, Géssyca Paula de Alvarenga
Orientador: Dias, Disney Ribeiro
Coorientador(es): Schwan, Rosane Freitas
Membro da banca: Santos, Cledir Rodrigues dos
Piccoli, Roberta Hilsdorf
Área de concentração: Microbiologia Agrícola
Assunto: Aroma
Microrganismo
Biotransformação
Glicerol bruto
Óleo de rícino
Aroma
Microorganisms
Biotransformation
Crude glycerol
Castor oil
Data de Defesa: 29-Jul-2014
Data de publicação: 10-Dez-2014
Agência de Fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Referência: SOARES, G. P. de A. Avaliação de leveduras para produção de y-decalactona. 2014. 77 p. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Agrícola) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2014.
Resumo: Os compostos aromatizantes estão presentes em muitos produtos industriais que conferem sabor e aroma, sendo a maioria destes obtidos pela síntese química ou extraídos de plantas. Esses processos, entretanto, apresentam algumas desvantagens como misturas racêmicas, maior número de etapas, problemas geográficos, baixo rendimento e alto custo. Tais desvantagens, associadas à nova tendência dos consumidores por produtos naturais, fazem com que a fermentação microbiana seja considerada meio alternativo e potencial para a obtenção destes compostos. Microrganismos como as leveduras têm sido descritos por produzirem vários compostos aromatizantes, entre eles γ-decalactona, através do seu metabolismo secundário. Lactonas como a γ-decalactona são amplamente empregadas em alimentos, bebidas, cosméticos e fármacos por possuírem aroma frutado de pêssego muito característico. Esta pode ser obtida através da biotransformação do ácido ricinoleico pela via da β-oxidação peroxisomal das leveduras. Nesse contexto, alguns estudos têm sido realizados com a Yarrowia lipolytica. O grande desafio da biotecnologia da produção de aromas é identificar formas economicamente viáveis para aplicação nas indústrias. Para que a produção microbiana seja competitiva é necessário que o custo de produção seja baixo e o rendimento do produto alto. Com isso, o objetivo deste trabalho foi buscar substratos alternativos como o glicerol bruto e também avaliar o potencial de novos gêneros de levedura, como a Lindnera, para maior produção de γ-decalactona e menor custo do processo. Além disso, obter produtos de alto valor agregado e reduzir problema ambiental. Duas leveduras (Yarrowia lipolytica UFLA CM-Y9.4 e Lindnera saturnus UFLA CES-Y677) foram testadas em diferentes concentrações (10, 20 e 30%) de dois substratos (óleo de rícino e glicerol bruto) para produção de γ-decalactona. Foram avaliados a viabilidade celular, pH, produção de γ-decalactona e consumo de glicerol. Observou-se interação entre os parâmetros analisados. O máximo de γ-decalactona (3 g/L) produzido a partir da biotransformação do óleo de rícino foi pela Y. lipolytica UFLA CM-Y9.4 nas concentrações de 10 e 20%. Quando a fonte de carbono foi o glicerol bruto, o valor máximo alcançado foi de 5 g/L de γ-decalactona pelas leveduras Y. lipolytica UFLA CM-Y9.4 e L. saturnus UFLA CES-Y677, nas concentrações de 10 e 20% respectivamente, sendo que L. saturnus UFLA CES-Y677 apresentou, de modo geral, maior produção. Observou-se que o glicerol bruto é substrato alternativo para a produção de γ-decalactona, apresentando melhores resultados em relação ao óleo de rícino, e que a nova espécie L. saturnus UFLA CES-Y677 tem elevado potencial para maior produção de γ-decalactona a partir do glicerol bruto, diminuindo o custo do processo e reduzindo um problema ambiental.
Abstract: The aromatic compounds are present in many industrial products which confer flavor and aroma, whereas most of these are produced by chemical synthesis or extraction from plants. These processes, however, have some disadvantages such as racemic mixtures, more stages, geographical problems, low yield and high cost. Such disadvantages associated with the new trend of consumers for natural products, causes the microbial fermentation to be considered an alternative and potential way to produce these compounds. Microorganisms as yeasts have been described due to production of several aromatic compounds, including γ-decalactone, through its secondary metabolism. Lactones such as γ-decalactone are widely used in foods, beverages, cosmetics and pharmaceuticals due to the aroma peach fruity very characteristic. This can be obtained by biotransformation of ricinoleic acid via β-oxidation peroximal of yeast. In this context, numerous studies have described the Yarrowia lipolytica. The main challenge of biotechnology in the production of flavorings is to identify economically viable forms for application in industries. In order to have a competitive microbial production it is necessary a low production cost and high yield of the product. Therefore, the aims of this work were to seek alternative substrates as crude glycerol and also assess the potential of new genres like Lindnera for higher production of γ-decalactone and lower process cost.Moreover, to obtain products with high added value and to reduce environmental problem. Two yeasts (Yarrowia lipolytica UFLA CM-Y9.4 and Lindnera saturnus UFLA CES-Y677) were tested at different concentrations (10, 20 and 30%) of two substrates (castor oil and crude glycerol) for the production of γ-decalactone. It was evaluated cell viability, pH, of γ-decalactone production and consumption of crude glycerol. It was observed interaction between the analyzed parameters. The maximum of γ-decalactone (3 g/L) produced from the biotransformation of castor oil was by UFLA Y. lipolytica CM-Y9.4 in concentrations of 10 and 20%.When the carbon source was crude glycerol, the maximum value achieved was 5 g/L of γ - decalactone by the yeasts Y. lipolytica UFLA CM-Y9.4 and L. saturnus UFLA CES-Y677 in the concentrations of 10 and 20 % crude glycerol respectively, where the L. saturnus UFLA CES-Y677 showed higher production generally. It was observed that the crude glycerol is an alternative substrate for the production of γ-decalactone showing better results compared to castor oil, and that new specie L. saturnus UFLA CES-Y677 has high potential for higher production of γ-decalactone from crude glycerol, decreasing the cost of the process and solving an environmental problem.
Informações adicionais: Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-graduação em Microbiologia Agrícola, área de concentração em Microbiologia Agrícola, para obtenção do título de Mestre.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/4821
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DBI - Microbiologia Agrícola - Mestrado (Dissertações)

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