Physiology, proteomics and metabolomics of yeast strains in first-generation ethanol production from sugarcane, under very high-gravity fermentation (2025)
- Authors:
- Autor USP: VENTURA, ROBERTA CRISTINA ARENA - Programa Integrado de Pós-Graduação em Bioenergia
- Unidade: Programa Integrado de Pós-Graduação em Bioenergia
- Sigla do Departamento: LGN
- DOI: 10.11606/T.105.2025.tde-30032026-111206
- Subjects: CANA-DE-AÇÚCAR; ESTRESSE; ETANOL; FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA; LEVEDURAS; METABOLÔMICA; PROTEÔMICA
- Language: Inglês
- Abstract: A produção de etanol de primeira geração no Brasil refere-se principalmente à produção de etanol a partir da cana-de-açúcar, utilizando processos tradicionais de fermentação. O processo de batelada alimentada (fed-batch) é uma técnica de fermentação amplamente utilizada em destilarias de etanol e usinas de açúcar. O presente estudo teve como objetivo investigar as diferenças fisiológicas, metabolômicas e proteômicas entre duas linhagens de leveduras isoladas na mesma planta industrial, mas em períodos diferentes, sob fermentação de alto teor alcoólico. A primeira, PE-2, já amplamente conhecida e utilizada pela maioria das destilarias para iniciar a fermentação, e a outra, chamada "Y", que foi isolada 21 anos depois, na mesma planta. Nesse período, ocorreram muitas mudanças no ambiente e nos processos, incluindo mudanças no manejo do solo, nas variedades de cana-de-açúcar, nas técnicas de colheita da cana-de-açúcar e melhorias no processo de fermentação alcoólica, que permitiram às plantas produzirem com maior teor alcoólico, visando maiores eficiências e menores custos. A grande preocupação é que, atualmente, a maioria das linhagens utilizadas para iniciar a safra, como a PE-2, não permanece até o final da safra, dando lugar a outras linhagens. Neste estudo, foram realizados experimentos em laboratório simulando um processo de fermentação industrial, em ambiente asséptico, em 5 ciclos, para PE-2 e Y, em triplicata. A cada ciclo fermentativo, a concentração de açúcares nomosto foi maior, visando alcançar um processo de fermentação de alto teor alcoólico e investigar a resposta das duas linhagens, utilizando técnicas de proteômica e metabolômica. Os ciclos de fermentação foram divididos em estresse etanólico (para os ciclos 1 e 2) e estresse osmótico (para os ciclos 4 e 5). O glicerol foi um metabólito comum com diferença estatística entre as linhagens, onde a produção de PE-2 foi (0,54 %p/p) e Y (0,47%p/p), considerando os 5 ciclos. A linhagem Y atingiu maior %etanol, sendo 10,66 %v/v para Y e 9.46%v/v para PE-2 nos 5 ciclos. Para os ciclos 1 e 2 não houve diferença estatística entre as linhagens em relação a produção de etanol, sendo que PE-2 atingiu valores médios de 14,51%v/v e Y 14,86%v/v. Y apresentou maior rendimento quando comparada à PE-2, sendo estatisticamente relevante nos dois últimos ciclos de estresse osmótico. A proteômica intracelular revelou duas proteínas principais, sendo P40150 para Y e N1P086 para PE-2. P40150 é uma proteína de choque térmico e parece ser relevante para a manutenção, persistência e dominância da linhagem Y no processo fermentativo
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2025
- Data da defesa: 19.12.2025
- Status:
- Nenhuma versão em acesso aberto identificada
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ABNT
VENTURA, Roberta Cristina Arena. Physiology, proteomics and metabolomics of yeast strains in first-generation ethanol production from sugarcane, under very high-gravity fermentation. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/105/105131/tde-30032026-111206/. Acesso em: 11 abr. 2026. -
APA
Ventura, R. C. A. (2025). Physiology, proteomics and metabolomics of yeast strains in first-generation ethanol production from sugarcane, under very high-gravity fermentation (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/105/105131/tde-30032026-111206/ -
NLM
Ventura RCA. Physiology, proteomics and metabolomics of yeast strains in first-generation ethanol production from sugarcane, under very high-gravity fermentation [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 11 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/105/105131/tde-30032026-111206/ -
Vancouver
Ventura RCA. Physiology, proteomics and metabolomics of yeast strains in first-generation ethanol production from sugarcane, under very high-gravity fermentation [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 11 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/105/105131/tde-30032026-111206/
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