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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Bacterial contamination and xylose consumption during ethanol production by "Saccharomyces cerevisiae" : Contaminação bacteriana e consumo de xilose durante a produção de etanol por "Saccharomyces cerevisiae"
Title Alternative: Contaminação bacteriana e consumo de xilose durante a produção de etanol por "Saccharomyces cerevisiae"
Author: Temer, Beatriz, 1988-
Advisor: Pereira, Gonçalo Amarante Guimarães, 1964-
Abstract: Resumo: O Brasil é uma das principais potências no campo da produção de biocombustíveis com o bioetanol como seu principal produto. O bioetanol brasileiro é produzido principalmente pela fermentação da cana-de-açúcar e é conhecido como etanol de primeira geração (1G). Recentemente, materiais lignocelulósicos também estão sendo usados como matéria-prima, originando o etanol de segunda geração (2G). O bioetanol é considerado um produto de baixo valor agregado, portanto, baixos custos de produção são essenciais para que seja economicamente viável. Considerando os processos 1G e 2G, várias etapas e condições ainda podem ser aprimoradas. Na produção de etanol 1G, por exemplo, muitas vezes é detectada a presença de micro-organismos indesejáveis que levam a perdas severas e, em alguns casos, ao fechamento temporário da usina. Atualmente, a principal estratégia adotada para superar esse problema é o uso profilático de antibióticos. No entanto, a crescente preocupação relacionada à seleção de bactérias resistentes, juntamente com as questões ambientais e seu elevado custo, levaram a uma busca por agentes anti-microbianos alternativos. Na produção de etanol 2G, um dos principais desafios é a eficiente fermentação da xilose pela levedura S. cerevisiae. A xilose isomerase (XI) é uma enzima chave para conversão da biomassa lignocelulósica em etanol. No entanto, a maioria dos genes XI não são funcionais quando expressos em S. cerevisiae. No trabalho apresentado, os problemas que ocorrem na 1G e 2G são abordados. O Capítulo I tem como objetivo demonstrar que a XI de Propionibacterium acidipropionici se torna funcional em S. cerevisiae quando co-expressa com um complexo bacteriano de chaperoninas adquirindo uma capacidade elevada de converter xilose em etanol. No capítulo II é proposto um desenvolvimento de leveduras geneticamente modificadas capazes de controlar o crescimento bacteriano em fermentações etanólicas

Abstract: Brazil is one of the main potencies in the field of biofuels production with bioethanol as its major product. Brazilian bioethanol is mostly produced by fermentation of sugarcane and is known as first-generation ethanol (1G). Recently, lignocellulosic materials are also being used as a feedstock, originating the second-generation ethanol (2G). Bioethanol is considered a low value-added product, therefore low production costs are essential for it to be economically viable. Considering 1G and 2G processes, several steps and conditions can still be improved. In 1G ethanol production for instance it is often detected the presence of unwanted microorganisms that lead to severe losses and in some cases temporary closure of the ethanol plant. Currently, the main strategy adopted to overcome this problem is the prophylactic use of antibiotics. Nevertheless, the crescent concern related to selection of resistant strains of bacteria, along with environmental issues and its elevated cost, have led to a search for alternative antimicrobial agents. In 2G ethanol production, one of the main challenges is efficient xylose fermentation by the yeast S. cerevisiae. Xylose isomerase (XI) is a key enzyme 2G biomass conversion. However, most XI genes are not functional when expressed in S. cerevisiae. In the presented work both 1G and 2G problems are addressed. Chapter I aims to demonstrate that XI from Propionibacterium acidipropionici becomes functional in S. cerevisiae when co-expressed with a bacterial chaperonin complex and has an elevated ability of converting xylose to ethanol. In chapter II is proposed a development of genetically modified yeast capable of controlling the bacterial growth in ethanolic fermentations
Subject: Saccharomyces cerevisiae
Xilose isomerase
Etanol - Produção
Contaminação bacteriana
Endolisinas
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Citation: TEMER, Beatriz. Bacterial contamination and xylose consumption during ethanol production by "Saccharomyces cerevisiae": Contaminação bacteriana e consumo de xilose durante a produção de etanol por "Saccharomyces cerevisiae". 2019. 1 recurso online (70 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:FEA - Tese e Dissertação

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