Determinação da influência de fatores nutricionais e físico-químicos na capacidade fermentativa da levedura Brettanomyces bruxellensis
A levedura Brettanomyces bruxellensis é frequentemente encontrada em processos de fermentação alcoólica industrial, embora, na maior parte das vezes, sendo considerada um micro-organismo contaminante. Na produção de etanol combustível, por exemplo, é associada à baixa produtividade industrial por competir com Saccharomyces cerevisiae pelo substrato. Por outro lado, essa levedura é classificada como Crabtree positiva, o que indica sua capacidade de produzir etanol por fermentação mesmo na presença de oxigênio. Essa característica é compartilhada com S. cerevisiae e naturalmente desejada em um micro-organismo fermentador. Essa contradição (ser contaminante e produzir etanol) está provavelmente relacionada à um desvio metabólico, que direciona o carbono do metabolismo fermentativo para o respiratório. Esse desvio diminui a produção de etanol e favorece a geração de biomassa. Visto que sua eliminação de episódios de contaminação não é um trabalho simples e devido ao seu alto potencial de produzir etanol, estamos procurando meios para minimizar o impacto negativo de B. bruxellensis nesses eventos. Diante disso, propomos investigar o impacto de fatores nutricionais, como a relação entre carbono/nitrogênio e parâmetros físico-químicos (temperatura e pH) na capacidade de produção de metabólitos industrialmente relevantes. Nossos resultados mostram que na presença de sulfato de amônio ou com oferta mista como fonte de nitrogênio foi possível identificar o ponto de inflexão onde a célula muda o metabolismo respiratório para fermentativo em 3500 mM até 5000 mM de carbono. As concentrações com maior impacto positivo na capacidade fermentativa de B. bruxellensis são de 6300 mM de carbono e 14 mM de nitrogênio em meio com sulfato de amônio. Como resultado da avaliação dos parâmetros industriais, a melhor resposta foi de 33,50°C e pH igual a 4,0 alcançando 38,7 g/L de etanol. O modelo estatístico utilizado para realizar as previsões dos experimentos provou-se útil sob análise da variância (ANOVA). Pela análise do programa, a capacidade de máxima produção de etanol é de 41,1 g/L sob temperatura igual a 31,1°C e pH igual a 4,6. Nossos resultados fornecem dados de relação entre carbono/nitrogênio e temperatura/pH que podem ser úteis para elucidação do potencial fermentativo de B. bruxellensis.