Changes in the bacterial community and overall metabolic profile in a first-generation ethanol distillery under distinct fermentative yield (2020)
- Authors:
- Autor USP: IURIF, VANESSA COSTA - BIOENERGIA
- Unidade: BIOENERGIA
- Sigla do Departamento: LGN
- Subjects: BACTÉRIAS; CANA-DE-AÇÚCAR; ETANOL; FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA; LACTOBACILLUS; METABOLÔMICA; MOSTO
- Language: Inglês
- Abstract: As crescentes preocupações sobre os efeitos da queima de combustíveis fósseis nas mudanças climáticas intensificaram as buscas por fontes alternativas de energia. Nesse cenário, o bioetanol despontou como uma alternativa viável para a substituição de combustíveis fósseis na matriz energética. No mundo todo, a fermentação é a via principal de produção de etanol. No Brasil, que é o segundo maior produtor de etanol no mundo, a produção do álcool é obtida principalmente por meio da fermentação de derivados da cana-de-açúcar por leveduras. No entanto, a presença de contaminantes bacterianos é comum em todas as etapas da produção. É de amplo conhecimento que a presença de contaminantes pode levar a uma diminuição na produtividade do etanol e levar a indústria a grandes perdas financeiras. Para avaliar se existem diferenças na comunidade bacteriana em situações distintas de produtividade, amostras de mosto e de dornas de fermentação foram coletadas de uma destilaria industrial de produção de etanol na região de Piracicaba (SP-Brasil), operando em sistema contínuo de alimentação do mosto. As comunidades bacterianas de ambas as situações foram identificadas por meio da metodologia de metabarcoding que sequencia regiões específicas do gene 16S rDNA. Com base nessa metodologia foi possível observar diferenças na microbiota dos grupos de produtividade baixa e normal de etanol. No mosto observamos diferentes proporções de gêneros bacterianos em situações distintas de produtividade. Jánas dornas de fermentação, como esperado, observamos a predominância de bactérias pertencentes ao gênero Lactobacillus. Entretanto, observamos algumas diferenças nos padrões de OTUs atribuídas a Lactobacillus nos grupos de produtividade normal e baixa. Considerando que nossos experimentos demonstraram que há diferenças na comunidade bacteriana da destilaria em diferentes condições de produtividade, nosso segundo propósito foi examinar o perfil metabólico, com o objetivo de encontrar possíveis metabólitos-chave para o monitoramento de processos. Utilizando a cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas não direcionada, o exometaboloma e o perfil metabólico intracelular da mesma destilaria foi explorado em condições de produtividade baixa e normal. Com essa metodologia foi possível selecionar metabólitos no meio extracelular com o potencial de serem explorados como futuros marcadores de monitoramento da produtividade, como os metabólitos Oleic acid, Tagatose, 3-O- methyl-Glucose, 5 beta-Dihydrotestosterone, NA 1045 e NA901. Também foi possível identificar metabólitos provavelmente relacionados a alterações em vias metabólicas. Notamos uma maior abundancia de metabólitos relacionados a vias do metabolismo energético em produtividade Normal, como: Glucose, Glucose-6-phosphate, Lactulose, Maltotriose e Sorbose. Ao analisarmos o perfil intracelular também detectamos metabólitos relacionados com alterações na comunidade microbiológica em condições distintas deprodutividade, como o metabólito mannitol, por exemplo
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2020
- Data da defesa: 30.10.2020
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ABNT
IURIF, Vanessa Costa. Changes in the bacterial community and overall metabolic profile in a first-generation ethanol distillery under distinct fermentative yield. 2020. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/105/105131/tde-07012021-162305/. Acesso em: 01 out. 2024. -
APA
Iurif, V. C. (2020). Changes in the bacterial community and overall metabolic profile in a first-generation ethanol distillery under distinct fermentative yield (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/105/105131/tde-07012021-162305/ -
NLM
Iurif VC. Changes in the bacterial community and overall metabolic profile in a first-generation ethanol distillery under distinct fermentative yield [Internet]. 2020 ;[citado 2024 out. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/105/105131/tde-07012021-162305/ -
Vancouver
Iurif VC. Changes in the bacterial community and overall metabolic profile in a first-generation ethanol distillery under distinct fermentative yield [Internet]. 2020 ;[citado 2024 out. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/105/105131/tde-07012021-162305/
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