Resposta de Saccharomyces cerevisiae ao estresse de alta pressão hidrostática. / Saccharomyces cerevisiae response to the stress of high hydrostatic pressure.

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

26/05/2011

RESUMO

As leveduras, principalmente Saccharomyces cerevisiae, são as responsáveis direta pela transformação do açúcar em álcool etílico e dióxido de carbono, sendo por isso, um dos microrganismos mais importantes empregados nas indústrias de fermentação, seja de bebidas ou etanol combustível. Durante o processo de fermentação as leveduras ficam expostas aos mais diferentes tipos de estresses, tais como, térmico, etílico e osmótico; e para se obter maior produtividade é necessária a introdução de linhagens resistentes a estresse e com alto poder fermentativo. A alta pressão hidrostática (HHP) é um estresse que pode influenciar importantes processos fisiológicos e bioquímicos na S. cerevisiae assim como temperatura, desidratação e estresse oxidativo. S. cerevisiae responde a HHP induzindo a expressão de vários genes relacionados à resposta ao estresse. Desta forma, o estresse de HHP foi utilizado como modelo para estudar como a levedura responde a estresses comuns na dorna de fermentação. Estudos foram conduzidos com quatro linhagens laboratoriais (tipo selvagem), duas selvagens isoladas de alambique do estado do Espírito Santo e duas industriais, utilizadas na produção de vinhos e na produção de pães. Diferenças fundamentais foram encontradas entre estas populações. As linhagens selvagens e industriais foram claramente mais sensíveis à pressão hidrostática e ao estresse de etanol que as linhagens laboratoriais. Entretanto, a produção de etanol foi mais alta em linhagens selvagens e industriais. Além disso, nenhuma correlação foi observada entre a ploidia e a resistência a estresse. A resposta das linhagens selvagens e industriais a HHP quando correlacionada com a concentração de etanol e choque térmico, sugere que a pressão hidrostática pode ser utilizada como um modelo geral de resposta a estresse. Concomitante, uma linhagem selvagem (BT0510) floculante, resistente à estresse e com alta produtividade foi submetida a um tratamento de pressão hidrostática (50 MPa por 30 min seguido de 15 min de incubação à pressão ambiente) que induz múltipla resistência a estresse; após o tratamento, observou-se um aumento na produção de etanol das células tratadas com HHP. Com o intuito de compreender melhor este aumento na produção de etanol e ainda, identificar genes que pudessem influenciar na resistência das células ao estresse, foi realizado análise por microarranjo das células submetidas a HHP. Os resultados demonstraram que o número de genes afetados 15 min após o tratamento de 50 MPa por 30 min é 7,6% maior que imediatamente após o estresse. Sendo que a maioria dos genes expressos faz parte das categorias Metabolismo, Energia e Recuperação das células. Ainda, observou-se uma alta indução de genes relacionados com a resposta das células a estresse, como HSPs, CTT1, SOD2, TPS1, GPD1 e HOR2, sendo confirmados por análise de RT-PCR em tempo real. Após análise dos resultados, três genes (HSP12, STF2 e SYM1) foram selecionados para serem superexpressos na linhagem selvagem BT0510. Observou-se um aumento na produção de etanol e na resistência ao estresse de etanol da linhagem BT0510-pSYM1. Em conjunto, estes resultados comprovam a importância da utilização da pressão hidrostática como uma ferramenta biotecnológica.

ASSUNTO(S)

alta pressão hidrostática (hhp), saccharomyces cerevisiae, produção de etanol, estresse, processo fermentativo. bioquimica high hydrostatic pressure (hhp) saccharomyces cerevisiae ethanol production stress fermentative process

Documentos Relacionados