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Laboratórios de Desenvolvimento de
Bioprocessos da Escola de Química da UFRJ

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Produção Científica: Dissertações de Mestrado

Contribuição ao desenvolvimento de um Processo para Produção de Xilitol por Bioconversão

Autor: Maurício de Figueiredo Guerrante
Ano da Defesa: 1996
Orientador: Nei Pereira Jr., PhD
Programa: TPQB - Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos da EQ/UFRJ
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Resumo

Este trabalho teve como objetivo estudar alguns aspectos da produção de xilitol por bioconversão utilizando uma linhagem de Candida guilliermondii IM/UFRJ 50088, previamente selecionada em tese de mestrado anterior.

Ensaios preliminares evidenciaram a imprescindibilidade de extrato de levedura na composição dos meios de crescimento e fermentação. Tendo sido eleita como ótima concentração de 2 g/L desse nutriente. São levantadas hipóteses para explicar o papel desse componente na atividade microbiana.

A influência da concentração inicial de D-xilose evidenciou o excelente sistema excretor de Candida guilliermondii IM/UFRJ 50088. Um aumento de aproximadamente 300% no fator de conversão de xilitol por biomassa formada (Yxol/x) e uma redução de cerca de 470% no fator de conversão de biomassa formado por xilose consumida (Yx/s) foram observados quando se aumentou a concentração inicial de D-xilose de 50 para 300 g/L. Os resultados denotam que a célula de levedura produz xilitol para se proteger das adversidades ambientais.

A maior concentração de xilitol (160 g/L) foi obtida para fermentação iniciada com 300g/L. O efeito do grau de aeração em biorreator do tipo CSTR foi também investigado. O maior fator de conversão de xilitol em relação a xilose consumida (Yxol/s=0,69 g/g) foi atingido para uma taxa de aeração de 0,08 vvm (volume de ar/ volume de meio. minuto). Entretanto, a produtividade volumétrica máxima (Qp=0,78 g/L.h) foi alcançada por uma taxa de aeração de 0,25 vvm.

Estudou-se ainda a viabilidade do emprego da técnica de imobilização de células por envolvimento em alginato de cálcio seguida de tratamento com íon alumínio. Os resultados obtidos (Yxol/s=0,42 g/g e Qp=0,36 g/L.h) apontam para a potencialidade desta técnica em trabalhos futuros.

A linhagem selecionada se mostrou capaz de utilizar não só xilose, mas também glicose e arabinise, o que, novamente, denota seu grande potencial para aplicações tecnológicas tendo em vista serem esses açúcares componentes de hidrolisados hemicelulósicos.

Finalmente, realizou-se ensaios a fim de obter uma melhor compreensão sobre o transporte de xilose e de glicose em células de Candida guilliermondii. Os resultados sugerem que o transporte de ambos glicídios parece ser mediado pela mesma proteína.

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