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Disertación de Maestría
DOI
10.11606/D.11.2017.tde-04082017-151130
Documento
Autor
Nombre completo
Nádia Cristina Viana
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 2017
Director
Tribunal
Cruz, Sandra Helena da (Presidente)
Antonini, Sandra Regina Ceccato
Gomes, Luiz Humberto
Título en portugués
Caracterização morfológica e molecular de isolados de fermentação alcoólica
Palabras clave en portugués
Saccharomyces cerevisiae
Caracterização
Levedura selvagem
Morfologia celular
Resumen en portugués
A fermentação alcoólica é susceptível à presença de contaminantes e controlar este problema é um desafio para a indústria produtora de etanol, sejam os contaminantes bacterianos ou leveduras selvagens. As leveduras selvagens ocorrem naturalmente no ambiente e nos substratos utilizados na fermentação e são mais difíceis de controlar do que contaminações por bactérias; podem causar excesso de produção de espuma, levando a perda do teor alcoólico e perda de eficiência fermentativa. Características morfológicas particulares de leveduras Saccharomyces cerevisiae podem exacerbar estes traços indesejáveis para a fermentação. Métodos de isolamento e identificação de leveduras selvagens podem consistir de testes de resistência à temperatura, avaliação por microscopia e a utilização de meios diferenciais sintéticos, que podem ser utilizados no isolamento de leveduras selvagens dos mais diversos substratos e identificação de características morfofisiológicas. O emprego de técnicas moleculares como PCR (Polymerase Chain Reaction) e DNA-fingerprinting também são empregadas, sendo capazes de detectar contaminações em pequenas quantidades, além de permitir a diferenciação a nível intra-específico. Foram avaliados 14 isolados de levedura proveniente de ambiente industrial, utilizando as leveduras CAT-1 e PE-2 como linhagens de referência, sendo avaliadas as características morfofisiológicas através de plaqueamento em meio diferenciais como WLN, BiGGY e Nagai, em conjunto com a análise microscópica das células. Os isolados foram também avaliados através de um teste de resistência de temperatura, testes de capacidade fermentativa e crescimento em microplacas em diversos meios. Por fim, foi extraído o DNA das amostras e este foi avaliado através de reação de PCR e sequenciamento a nível intra-específico. Os resultados mostraram grande variação de padrões morfológicos, presença de células deficientes respiratórias petite e crescimento consistente em temperaturas elevadas, característica esta geralmente presente em leveduras selvagens. Quanto à capacidade fermentativa, 12 dos 14 isolados apresentaram esta característica nos meios utilizados. No crescimento em microplaca, os isolados apresentaram comportamentos distintos em diferentes meios, quando comparados com as linhagens referência. Por fim, a análise molecular das amostras apresentou diferentes padrões de banda entre si e em comparação com as linhagens referência, e o sequenciamento a nível intra-específico mostrou que todos os isolados pertencem a espécie Saccharomyces cerevisiae.
Título en inglés
Morphological and molecular characterization of yeast isolates provenient of alcoholic fermentation
Palabras clave en inglés
Saccharomyces cerevisiae
Cell morphology
Characterization
Wild yeast
Resumen en inglés
Alcoholic fermentation is susceptible to the presence of contaminants and controlling this problem is a challenge for the ethanol industry, whether it's bacterial contaminants or wild yeasts. Wild yeast naturally occur in the environment and on substrates used in fermentation and are more difficult to control than contamination by bacteria. They may cause excessive foaming, leading to loss of the alcoholic yield and decrease of fermentative efficiency. Particular morphological traits of Saccharomyces cerevisiae yeasts may exacerbate these undesirable traits for fermentation. Methods of isolation and identification of wild yeast may consist of temperature resistance tests, evaluation by microscopy and also the use of synthetic differential media, which can be used to isolate wild yeasts from the most diverse substrates and to identify their morphophysiological characteristics. The use of molecular techniques such as PCR (Polymerase Chain Reaction) and DNA-fingerprinting are also employed, being able to detect contaminations in small quantities, besides allowing intra-specific differentiation. A total of 14 yeast isolates from an industrial environment were evaluated, using yeasts CAT-1 and PE-2 as reference strains. Morphophysiological characteristics were evaluated by plating in differential media such as WLN, BiGGY and Nagai, alongside with microscopic analysis of the yeast cells. The isolates were also evaluated according a temperature resistance test, fermentation capacity tests and a microplate growth assay in several media. Finally, the DNA was extracted from the samples and was evaluated through PCR reaction and sequencing at intra-specific level. The results showed a great variation of morphological patterns, presence of petite respiratory deficient cells and consistent growth at high temperatures, a characteristic that is generally present in wild yeasts. Regarding the fermentative capacity, 12 of the 14 isolates showed this trait in the media used. In the microplate growth assay, the isolates presented different behaviors in different media when compared with the reference strains. Finally, the molecular analysis of the samples presented different band patterns among themselves and in comparison with the reference lines, and the intra-specific sequencing showed that all the isolates belong to the species Saccharomyces cerevisiae.
 
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Fecha de Publicación
2017-08-10
 
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