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Laboratórios de Desenvolvimento de
Bioprocessos da Escola de Química da UFRJ

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Produção Científica: Dissertações de Mestrado

Relações Físico-Químicas entre o Meio Ambiente e o Fenômeno da Agregação Celular em Leveduras

Autora: Lúcia Nieto Martinez
Ano da Defesa: 1999
Orientadores: Nei Pereira Jr., PhD. e Maria Helena M. da Rocha Leão, DSc
Programa: TPQB - Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos da EQ/UFRJ
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Resumo

A floculação em células de leveduras é uma propriedade microbiana de grande interesse tecnológico, sendo um fator determinante na seleção de linhagens para processos fermentativos, principalmente na indústria cervejeira. O presente trabalho visou abordar alguns aspectos deste importante fenômeno microbiano, objetivando contribuir para um maior entendimento sobre os aspectos relacionados à agregação celular. Inicialmente, o grau de floculação foi quantificado e microscopias de seis linhagens de leveduras (Pichia stipitis e Saccharomyces cerevisiae) realizadas a fim de se identificar características floculantes. As linhagens: P. stipitis CBS 5774, P. stipitis CBS 5775 e S. cerevisiae Sc1 apresentaram propriedades agregativas mais pronunciadas. O tamanho médio dos flocos da linhagem P. stipitis CBS 5774 mostrou incidência na faixa de 120-140µm. A influência do pH na agregação de células de linhagens floculantes mostrou um ótimo no valor 6,0. A fim de se avaliar a participação de proteínas da parede celular no fenômeno da floculação, foi investigado o uso de agentes desnaturantes (temperatura, dodecil sulfato de sódio e uréia), sendo observada desfloculação reversível em todos os casos. Experimentos conduzidos com um agente floculante (magnafloc) com a linhagem P. stipitis CBS 5774, exibiu melhores resultados para o parâmetro R, a medida que o tempo de contato (aditivo+células) aumentava, sendo alcançada uma diminuição do percentual de células livres na faixa de 4% a 67%. Posteriormente, avaliou-se os efeitos inibitórios dos açúcares na floculação de P. stipitis CBS 5774, colocando suas células em contato com diferentes concentrações (0 - 100 g/l) de xilose, glicose e maltose. As células desta linhagem mantiveram-se totalmente dispersas, indicando que a baixa forca iônica do meio e, provavelmente, a ampla especificidade da(s) lectina(s) impediram a agregação celular. Adicionalmente, verificou-se a ação de íons metálicos no fenômeno de floculação. Foram investigados os cátions: Na+, Ba2+, Ca2+, Mg2+, Zn2+, Fe3+, em soluções individuais, tendo sido o cálcio e o ferro, os que apresentaram os mais baixos valores para o parâmetro R (12% e 6%, respectivamente). Finalmente, buscou-se investigar os possíveis efeitos antagônicos dos íons sódio e bário ao cálcio. Os valores do parâmetro R aumentaram de 12% para 35% para associação Ca2+/Na+ e de 12% para 56% para Ca2+/Ba2+, denotando que, de fato, estes íons competem com o cálcio por sítios de ligação na estrutura protéica.

LADEBIO - Laboratório de Desenvolvimento de Bioprocessos da Escola de Química da UFRJ