Dekkera e Brettanomyces: caracterização e comportamento fermentativo de linhagens contaminantes da fermentação alcoólica

Resumo

As leveduras Brettanomyces/Dekkera estão envolvidas no processo de deterioração de vinhos após o término das fermentações alcoólicas e maloláticas e são responsáveis pela formação de compostos secundários que conferem odores desagradáveis aos mesmos. Trata-se de um microrganismo oportunista e não competitivo que já foi documentado em processo contínuo de produção de etanol e que podem ser combatidas pelas leveduras "killer". Devido ao importante papel que essas leveduras exercem nos processos fermentativos do vinho e do álcool como contaminantes e a pouca informação que se tem sobre isso especialmente quanto à fermentação etanólica, o presente estudo propõe a caracterizar as de linhagens de Dekkera/Brettanomyces isoladas de processos fermentativos diversos utilizando-se testes fisiológicos/bioquímicos e moleculares, verificar a atividade 'killer' e a sensibilidade das mesmas à toxinas 'killer' diversas, além de avaliar o crescimento e o comportamento fermentativo dessas linhagens em condições industriais. Espera-se com os resultados poder contribuir para o entendimento do papel que as leveduras Dekkera/Brettanomyces tem no processo de fermentação alcoólica, em comparação com isolados de ambientes vinícolas, onde o conhecimento está melhor estabelecido. Em nosso laboratório, os ensaios fermentativos realizados com a linhagem de D. bruxellensis (CCA059) em fermentações puras e mistas com S. cerevisiae (CCA193, PE-02), mostraram que a levedura contaminante foi capaz de crescer em meio de caldo de cana, independentemente do tamanho do seu inóculo inicial (10e+1 a 10e+3 células/mL), impactando negativamente a fermentação etanólica, causando a diminuição da viabilidade de S. cerevisiae, diminuindo o pH do meio, decréscimo na produção de etanol e eficiência fermentativa, possivelmente devido à produção de ácido acético a partir do ART do meio de fermentação. Extrapolando-se os resultados obtidos em escala de laboratório para a escala industrial de uma destilaria de médio porte, a contaminação por Dekkera bruxellensis acarretaria uma perda de 6 milhões a 15 milhões de litros de álcool na safra, que deixariam de ser produzidos, dependendo do nível de contaminação (Meneghin, 2008). A partir dos resultados apresentados acima, alguns pontos podem ser levantados e se constituem os objetivos deste projeto, na solicitação de prorrogação encaminhada juntamente com este pedido de bolsa de treinamento técnico, a seguir:- verificar a tolerância ao etanol apresentado por 3 linhagens de Dekkera bruxellensis (CCA059, CCA077 e CCA155), em ensaios fermentativos mistos com S. cerevisiae, em sistema de batelada-alimentada, de forma a se obter teores alcoólicos superiores àqueles apresentados em sistema de batelada com reciclo celular no trabalho de Meneghin (2008). Este objetivo baseia-se na hipótese de que os efeitos da contaminação por Dekkera obtidos no trabalho supracitado foram devidos ao relativamente baixo teor alcoólico obtido, pois há referência ao efeito inibidor do etanol sobre a levedura contaminante (Guerra, 1998).- verificar a variabilidade genética intraespecífica apresentada pelas 3 linhagens, utilizando-se ferramentas moleculares como RAPD e RFLP a partir de DNA mitocondrial.O objetivo específico do bolsista de treinamento técnico será avaliar a tolerância ao etanol apresentado pelas linhagens de Dekkera bruxellensis em experimentos com meio de cultura YEPD, adicionando-se concentrações variadas de etanol (de 1 a 10%), analisando-se o crescimento das mesmas. Além disso, auxiliará nos testes fermentativos em sistema de batelada-alimentada, com o mesmo objetivo, ou seja, avaliar a tolerância ao etanol apresentado pelas 3 linhagens.