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Type: TESE DIGITAL
Title: Fisiologia e capacidade de acúmulo de lipídeos de diferentes linhagens de Yarrowia lipolytica e Rhodosporidium toruloides em meio contendo glicerol
Title Alternative: Physiology and lipid accumulation capacity of different Yarrowia lipolytica and Rhodosporidium toruloides in medium containing glycerol
Author: Azambuja, Suéllen Patricia Held, 1990-
Advisor: Gombert, Andreas Karoly, 1970-
Abstract: Resumo: O biodiesel é constituído de ésteres de ácidos graxos e álcoois, e pode ser obtido a partir de lipídeos provenientes de diferentes origens. Atualmente, uma das rotas estudadas para obtenção dos triacilgliceróis (TAG) necessários é por microrganismos crescendo em glicerol, um subproduto da fabricação do biodiesel. Yarrowia lipolytica e Rhodosporidium toruloides são leveduras estritamente aeróbias, capazes de assimilar glicerol, dentre outros substratos. Em função de sua capacidade de acumular lipídeos (mais de 20% da sua biomassa seca), estas leveduras são classificadas como organismos oleaginosos, apresentando grande potencial para a produção industrial de óleo microbiano (single cell oil). O objetivo deste trabalho foi determinar e comparar parâmetros fisiológicos e de processo, bem como a capacidade de acúmulo de lipídeos de seis linhagens de Y. lipolytica e duas linhagens de R. toruloides. Para esta finalidade, estas leveduras foram cultivadas em meios de cultura contendo glicerol, em frasco agitado. Velocidade específica máxima de crescimento (?máx), fator de conversão de substrato em biomassa na fase exponencial (Y_(X/S)^exp), velocidade específica máxima de consumo de substrato (r_S^máx) e fator global de conversão de substrato em biomassa (Y_(X/S)^global), foram calculados a partir de dados experimentais durante crescimento em meio definido. Fator de conversão de substrato em lipídeos (Y_(Lip/S)) e produtividade em lipídeos (P_Lip), foram calculados a partir de dados experimentais durante crescimento em meio complexo. As linhagens Y. lipolytica IMUFRJ 50678, Y. lipolytica Po1g, Y. lipolytica W29 e Y. lipolytica CCT 5443 apresentaram parâmetros fisiológicos muito similares, com valores médios de ?máx, Y_(X/S)^exp, r_S^máx e Y_(X/S)^global de 0,31 h-1, 0,53 gramas de massa seca por gramas de substrato (gMS/gS), 0,60 gramas de substrato por gramas de massa seca por hora (gS/(gMS.h)) e 0,46 (gMS/gS), respectivamente. As duas linhagens de R. toruloides apresentaram parâmetros fisiológicos e de processo sem diferença significativa, com valores médios de 0,084 h-1, 0,53 (gMS/gS), 0,17 (gS/(gMS.h)) e 0,44 (gMS/gS). Com relação à capacidade de acúmulo de lipídeos, dentre as linhagens de Y. lipolytica estudadas, a linhagem Y. lipolytica CCT 5443 apresentou os melhores valores de Y_(Lip/S), 0,054 gramas de lipídeos por gramas de substrato (gLip/gS), e P_Lip de 0,040 gramas de lipídeos por litro por hora (gLip/(L.h)). Dentre todas as linhagens estudadas (Y. lipolytica e R. toruloides), a levedura R. toruloides Rt 10 apresentou maior capacidade de acúmulo de lipídeos, com Y_(Lip/S) igual a 0,11 (gLip/gS) e P_Lip igual a 0,10 (gLip/(L.h)), sendo esta linhagem, portanto, a que apresentou maior potencial de aplicação em processos industriais de obtenção de óleo microbiano

Abstract: Biodiesel consists of esters of fatty acid and alcohols, and can be obtained using lipids from different sources. Currently, one of the routes considered to obtain the necessary triacylglycerols (TAG) is from microbes growing on glycerol, a by-product of biodiesel production. Yarrowia lipolytica and Rhodosporidium toruloides are strictly aerobic yeast, able to assimilate glycerol, among other substrates. Because of their ability to accumulate lipids (over 20% of their dry biomass), these yeasts are classified as oleaginous organisms presenting high potential for the industrial production of microbial oil (single cell oil). The aim of this work was to determine and compare physiological and process parameters as well as lipid accumulation capacity of six strains of Y. lipolytica and two strains of R. toruloides. For this purpose, these yeasts were cultivated in media containing glycerol in shake-flasks. The maximum specific growth rate (?máx), biomass yield from substrate in the exponential phase (Y_(X/S)^exp) and maximum specific substrate consumption rate (r_S^máx), and the process parameter global biomass yield from substrate (Y_(X/S)^global) were calculated from experimental data obtained during growth in a defined medium. The lipid yield from substrate (Y_(Lip/S)) and lipid productivity (P_Lip) were calculated from experimental data obtained during growth in a complex medium. The strains Y. lipolytica IMUFRJ 50678, Y. lipolytica Po1g, Y. lipolytica W29 and Y. lipolytica CCT 5443 displayed very similar physiological parameters, with ?máx, Y_(X/S)^exp, r_S^máx and Y_(X/S)^global, average values of 0.31 h-1, 0.53 grams of dry mass per grams of substrate (gDM/gS), 0.60 grams of substrate per grams of dry mass per hour (gS/(gDM.h)) and 0.46 (gDM/gS), respectively. The two strains of R. toruloides presented physiological and process parameters with no significant difference, with average values of 0.084 h-1, 0.53 (gDM/gS), 0.17 (gS/(gDM.h)) and 0.44 (gDM/gS). Regarding lipid accumulation capacity, among all Y. lipolytica strains, Y. lipolytica CCT 5443 strain presented the best Y_(Lip/S), 0.054 grams of lipid per grams of substrate (gLip/gS), and P_Lip of 0.040 grams of lipid per liter per hour (gLip/(L.h)). Among all investigated strains (Y. lipolytica and R. toruloides), the yeast R. toruloides Rt 10 displayed the highest lipid accumulation capacity, with Y_(Lip/S) equal to 0.11 (gLip/gS) and P_Lip equal to 0.10 (gLip/(L.h)). Thus, among all strains investigated in our study, the latter presents the best characteristics for industrial single cell oil production
Subject: Leveduras oleaginosas
Yarrowia lipolytica
Rhodosporidium toruloides
Fisiologia
Óleo microbiano
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEA - Dissertação e Tese

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