Browsing by Author "Saraiva, Margarete Alice Fontes"
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Item Biotechnological potential of yeast isolates from cachaça : the Brazilian spirit.(2015) Conceição, Luís Eduardo Fernandes Rodrigues da; Saraiva, Margarete Alice Fontes; Diniz, Raphael Hermano Santos; Oliveira, Juliana; Barbosa, Gustavo Dimas; Alvarez, Florencia; Correa, Lygia Fátima da Mata; Mezadri, Hygor; Coutrim, Maurício Xavier; Afonso, Robson José de Cássia Franco; Lucas, Cândida Manuel Ribeiro Simões; Castro, Ieso de Miranda; Brandão, Rogélio LopesThis study identified phenotypic traits appropriate for biotechnological applications of 118 yeasts isolated from cachaça distilleries. Different properties were verified: capacity to use alternative carbon sources; ability to tolerate high concentrations of sucrose, ethanol, methanol, aluminum and zinc as well as different pH values and foam production. Pichia guilliermondii and Pichia anomala strains were identified as the most promising ones for application in the second-generation biofuel industry, showing ability to grow on high glycerol concentrations. Other isolates, identified as Saccharomyces cerevisiae, produced bioethanol comparable to the industrial strains, and were therefore ideal for use in the first-generation ethanol industry. Some of these strains also showed high resistance to aluminum, as observed in sugarcane juice, and to intercycle washings with diluted sulphuric acid, as performed in the industrial bioethanol production process. In summary, yeast isolates from cachaça distilleries displayed robustness and phenotypic plasticity, which makes them interesting for biotechnological applications.Item Cruzamentos entre leveduras da fermentação da cachaça para a obtenção de novas estirpes : potencial para produção de cervejas.(2016) Figueiredo, Bruna Inez Carvalho de; Brandão, Rogélio Lopes; Saraiva, Margarete Alice Fontes; Moreira, Leandro Marcio; Nicoli, Jacques RobertNa fabricação de cervejas estilos Ale ou Lager, são utilizadas leveduras pertencentes às espécies Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces pastorianus, respectivamente. As cepas do estilo Lager fermentam em baixas temperaturas, produzem menores concentrações de compostos responsáveis por aroma e são consideradas de baixa fermentação, por flocularem. As cepas do estilo Ale fermentam a temperaturas mais elevadas, produzem altas concentrações de alcoóis superiores e ésteres e são consideradas de alta fermentação. O objetivo deste trabalho foi estudar a capacidade de esporulação, a característica reprodutiva, assim como a aplicação de técnicas de cruzamentos entre leveduras isoladas de dornas de fermentação da cachaça para a obtenção de novas estirpes com potencial para produção de cerveja. Das 128 cepas de leveduras caracterizadas quanto à freqüência e eficiência da esporulação, 121 leveduras (95%) apresentaram esporulação acima de 50%, sendo que quatorze não foram capazes de esporular. Vinte e quatro cepas apresentaram viabilidade de esporos acima de 91% e sete cepas não apresentaram viabilidade dos esporos. Apenas, três cepas de leveduras foram classificadas como heterotálicas: LBCM1073, LBCM1078 e LBCM1115. A partir dos resultados apresentados e de outros resultados do nosso grupo de pesquisa, como a caracterização da produção de compostos responsáveis pelo aroma, capacidade de fermentação de açúcares e de floculação, duas cepas foram selecionadas para cruzamentos. A cepa LBCM1078 apresenta capacidade de fermentação de maltose e alta produção de compostos responsáveis por aroma, enquanto a cepa LBCM1092 apresenta uma floculação constitutiva. A partir das duas técnicas de cruzamento desenvolvidas, entre células haplóides e entre células diplóides, 21 e 33 híbridos foram obtidos, respectivamente. Os híbridos foram avaliados quanto à capacidade de fermentação de maltose e a capacidade de floculação, sendo selecionadas três novas cepas para futuros experimentos de fermentação em condições similares à produção de cerveja.Item New lager brewery strains obtained by crossing techniques using cachaça (Brazilian Spirit) yeasts.(2017) Figueiredo, Bruna Inez Carvalho de; Saraiva, Margarete Alice Fontes; Pimenta, Paloma Patrick de Souza; Testasicca, Miriam Conceição de Souza; Sampaio, Geraldo Magela Santos; Cunha, Aureliano Claret da; Afonso, Luís Carlos Crocco; Queiroz, Marisa Vieira de; Castro, Ieso de Miranda; Brandão, Rogélio LopesThe development of hybrids has been an effective approach to generate novel yeast strains with optimal technological profile for use in beer production. This study describes the generation of a new yeast strain for lager beer production by direct mating between two Saccharomyces cerevisiae strains isolated from cachaça distilleries: one that was strongly flocculent, and the other with higher production of acetate esters. The first step in this procedure was to analyze the sporulation ability and reproductive cycle of strains belonging to a specific collection of yeasts isolated from cachaça fermentation vats. Most strains showed high rates of sporulation, spore viability, and homothallic behavior. In order to obtain new yeast strains with desirable properties useful for lager beer production, we compare haploid-to-haploid and diploid-to-diploid mating procedures. Moreover, an assessment of parental phenotype traits showed that the segregant diploid C2-1d generated from a diploid-to-diploid mating experiment showed good fermentation performance at low temperature, high flocculation capacity, and desirable production of acetate esters that was significantly better than that of one type lager strain. Therefore, strain C2-1d might be an important candidate for the production of lager beer, with distinct fruit traces and originating using a non-genetically modified organism (GMO) approach.Item Obtenção e seleção de segregantes através da técnica BSA - bulk segregants analysis com maior ativação da H+-ATPase de membrana citoplasmática a partir de linhagem Saccharomyces cerevisiae PJ694a.(2016) Barbosa, Patrícia Gonçalves Prates; Brandão, Rogélio Lopes; Saraiva, Margarete Alice Fontes; Castro, Ieso de Miranda; Fietto, Luciano Gomes; Brandão, Rogélio LopesA H+-ATPase de membrana citoplasmática de Saccharomyces cerevisiae mantem o gradiente eletroquímico necessário para o transporte de íons, de nutrientes essenciais e pelo controle do pH interno. A ativação da H+-ATPase da membrana citoplasmática em S. cerevisiae induzida pela glicose é dependente de cálcio e o metabolismo do fosfatidilinositol parece estar envolvida neste processo de ativação da enzima. A proteína Arg82 p é uma inositol quinase que tem como uma das suas funções fosforilar o inositol 1,4,5-trifosfato (IP3) em inositol 1,3,4,5-tetrafosfato (IP4) e inositol 1,3,4,5,6-pentafosfato (IP5) considerados importantes mensageiros na regulação da homeostase de Ca2+ citosólico. O mutante arg82 da linhagem de S. cerevisiae PJ69 apresenta uma atividade da H+-ATPase superior a linhagem selvagem, indicando uma relação da ausência dessa proteína com o aumento nas concentrações de IP3 e de cálcio citosólico com subsequente ativação da H+-ATPase. Curiosamente, esse efeito não é observado com o mesmo mutante obtido para a linhagem BY4742. Para estudar essa aparente contradição foram realizados cruzamentos o mutante arg82 do background PJ69 (apresentando maior ativação da Pma1 p induzida por glicose) e a estirpe selvagem do background BY4742 (com menor ativação da Pma1), com posterior seleção de segregantes que possuem os fenótipos similares ao da linhagem parental superior (arg82 do background PJ69). Após cruzamento dessas linhagens, 600 segregantes F1 foram testados quanto à suscetibilidade ao antibiótico higromicina e ao cloreto de lítio. Aproximadamente 34 segregantes que apresentaram comportamento similar ao parental superior foram selecionados para análise da acidificação induzida por glicose para confirmação da maior ativação da H+-ATPase induzida por glicose. Dentre esses segregantes, vinte com fenótipo superior podem ser utilizados para o mapeamento de QTLs relacionados à maior ativação da H+-ATPase induzida por glicose na linhagem S. cerevisiae PJ694a.Item Small scale screening of yeast strains enables high-throughput evaluation of performance in lignocellulose hydrolysates.(2020) Dijk, Marlous van; Trollmann, Ignis; Saraiva, Margarete Alice Fontes; Brandão, Rogélio Lopes; Olsson, Lisbeth; Nygård, YvonneSecond generation biorefineries demand efficient lignocellulosic hydrolysate fermenting strains and recent advances in strain isolation and engineering have progressed the bottleneck in developing production hosts from generation of strains into testing these under relevant conditions. In this paper, we introduce a methodology for high-throughput analysis of yeast strains directly in lignocellulosic hydrolysates. The Biolector platform was used to assess aerobic and anaerobic growth of 12 Saccharomyces cerevisiae strains and their ΔPdr12 mutants in wheat straw hydrolysate. The strains evaluated included lab, industrial and wild type strains and the screening could capture significant differences in growth and ethanol production among the strains. The methodology was also demonstrated with corn stover hydrolysate and the results were in line with shake flask cultures. Our study demonstrates that growth in lignocellulosic hydrolysates could be rapidly monitored using 1 ml cultures and that measuring growth and product formation under relevant conditions are crucial for evaluating strain performance.