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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36851| Tipo: | TCC |
| Título: | Diversidade fenotípica e desempenho fermentativo de leveduras autóctones isoladas de variedades de cana-de-açúcar. |
| Autor(es): | Barros, Maria Clara Teixeira de |
| Primeiro Orientador: | Ribeiro Filho, Normando Mendes |
| Resumo: | A busca por novas cepas de leveduras com características tecnológicas superiores tem papel essencial no avanço da biotecnologia de fermentação, especialmente no aprimoramento de processos industriais voltados à produção de etanol e bebidas fermentadas. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo isolar, selecionar, caracterizar e avaliar o desempenho fermentativo de leveduras autóctones provenientes de diferentes variedades de cana-de-açúcar, visando identificar linhagens com elevado potencial biotecnológico e aplicação em processos sustentáveis e de alta eficiência produtiva. A pesquisa foi conduzida com amostras coletadas a partir do caldo da parte superior e da base de dez variedades de cana-de-açúcar cultivadas na Fazenda Experimental Chã do Jardim. As amostras foram armazenadas em microtubos contendo glicerol e mantidas em ultrafreezer a -80 °C até o início das análises. As leveduras foram reativadas, purificadas por estrias sucessivas e caracterizadas morfologicamente. Em seguida, foram submetidas a testes de tolerância e desempenho em diferentes condições, incluindo variação de temperatura (4 °C, 15 °C, 20 °C, 30oC e 40 °C), assimilação de fontes de carbono e nitrogênio, resistência a etanol e ácido acético, produção de sulfeto de hidrogênio, além da avaliação do desempenho fermentativo, viabilidade celular e floculação pós- fermentação. Todas as análises foram realizadas em duplicata. Para o tratamento dos dados, aplicaram-se Análise de Componentes Principais (PCA) e Análise de Agrupamento Hierárquico (HCA), utilizando padronização e distâncias Euclidianas para identificar padrões de similaridade entre as cepas. Os resultados revelaram ampla variabilidade metabólica entre as leveduras isoladas. As cepas FYFSS-1 e FYFSI-1 destacaram-se por seu elevado crescimento em todas as temperaturas testadas, indicando alta tolerância térmica e potencial para aplicação em fermentações não alcoólicas. As cepas FYFSS-5, FYFSS-2 e FYFSI-8 apresentaram os melhores valores de produtividade (Px), velocidade de fermentação (V) e rendimento de produto por substrato (YP/S), configurando-se como ideais para processos de alta produtividade etanólica. Já as cepas FYFSS-3, FYFSS-5, FYFSS-7 e FYFSI-2 demonstraram maior velocidade específica de formação de etanol (qp) e maiores taxas de liberação de CO2, sendo indicadas para processos de fermentação intensiva. Em contrapartida, as cepas FYFSS-1, FYFSS-10, FYFSI-1 e FYFSI-7 apresentaram fermentação lenta, correlacionando-se com maiores teores residuais de açúcares e acidez total. Por fim, FYFSS-4, FYFSS-6, FYFSS-9, FYFSI-3, FYFSI-4, FYFSI-6, FYFSI-9 e FYFSI-10 demonstraram elevado rendimento de biomassa. A análise HCA agrupou as cepas em cinco grupos distintos, refletindo sua diversidade metabólica e tecnológica. Conclui-se que as leveduras autóctones isoladas apresentam potencial biotecnológico significativo e variado, podendo ser aplicadas em diferentes contextos industriais. A identificação de cepas com alta tolerância térmica, elevada produtividade etanólica e capacidade diferenciada de crescimento contribui para o desenvolvimento de processos fermentativos mais eficientes, sustentáveis e adaptados às particularidades regionais da cana-de-açúcar. |
| Abstract: | The search for new yeast strains with superior technological characteristics plays an essential role in advancing fermentation biotechnology, particularly in improving industrial processes aimed at ethanol and fermented beverage production. In this context, the present study aimed to isolate, select, characterize, and evaluate the fermentative performance of autochthonous yeasts from different sugarcane varieties, with the goal of identifying strains with high biotechnological potential suitable for sustainable and high-efficiency production processes. The research was conducted using samples collected from the juice extracted from the upper and basal parts of ten sugarcane varieties cultivated at the Experimental Farm Chã do Jardim. Samples were stored in microtubes containing glycerol and maintained in an ultra-freezer at - 80 °C until analysis. The yeasts were reactivated, purified by successive streaking, and morphologically characterized. Subsequently, they were subjected to tolerance and performance tests under various conditions, including temperature variation (4 °C, 15 °C, 20 °C, 30 °C, and 40 °C), assimilation of different carbon and nitrogen sources, resistance to ethanol and acetic acid, hydrogen sulfide (H2S) production, as well as evaluations of fermentative performance, cell viability, and post-fermentation flocculation. All analyses were performed in duplicate. For data processing, Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA) were applied, using standardization and Euclidean distances to identify similarity patterns among the strains. The results revealed wide metabolic variability among the isolated yeasts. Strains FYFSS-1 and FYFSI-1 exhibited high growth rates at all tested temperatures, indicating strong thermal tolerance and potential for use in non- alcoholic fermentations. Strains FYFSS-5, FYFSS-2, and FYFSI-8 showed the highest productivity (Px), fermentation rate (V), and product yield per substrate (YP/S), making them ideal for high-ethanol-yield processes. Meanwhile, strains FYFSS-3, FYFSS-5, FYFSS-7, and FYFSI-2 displayed higher specific ethanol formation rates (qp) and greater CO2 release, suggesting their suitability for intensive fermentation processes. Conversely, strains FYFSS-1, FYFSS-10, FYFSI-1, and FYFSI-7 presented slower fermentation rates, correlating with higher residual sugar content and total acidity. Finally, FYFSS-4, FYFSS-6, FYFSS-9, FYFSI-3, FYFSI-4, FYFSI-6, FYFSI-9, and FYFSI-10 demonstrated increased biomass yield. The HCA analysis grouped the strains into five distinct clusters, reflecting their metabolic and technological diversity. In conclusion, the isolated autochthonous yeasts exhibit significant and diverse biotechnological potential, making them applicable to various industrial contexts. The identification of strains with high thermal tolerance, enhanced ethanol productivity, and differentiated growth capacities contributes to the development of more efficient, sustainable, and regionally adapted fermentation processes for sugarcane-based industries. |
| Palavras-chave: | Microrganismos Leveduras selvagens Isolamento/seleção |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Solos e Engenharia Rural |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
| URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36851 |
| Data do documento: | 13-Out-2025 |
| Aparece nas coleções: | TCC - Ciências Biológicas |
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