Melhoramento genético da levedura Saccharomyces cerevisiae para produção de bioetanol de segunda geração

Abstract

Diante da crescente demanda por fontes de energia renováveis e sustentáveis, a produção de bioetanol de segunda geração (E2G) a partir de biomassa lignocelulósica emerge como uma alternativa promissora. Contudo, a presença de inibidores, como o ácido acético, representa um desafio significativo para a eficiência do processo fermentativo. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo principal o melhoramento genético da levedura Saccharomyces cerevisiae para aumentar sua tolerância ao ácido acético. Para isso, foram desenvolvidos e integrados ao genoma da linhagem industrial MP-C5 módulos de superexpressão dos genes RCK1 e TPO2, sob o controle do promotor TDH3. As linhagens recombinantes obtidas foram avaliadas em ensaios de crescimento em meio YPDX suplementado com ácido acético. Os resultados, analisados por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC) e determinação de biomassa, demonstraram que as linhagens apresentaram uma maior eficiência no consumo de glicose e xilose, maior produção de etanol e menor acúmulo de subprodutos (xilitol e glicerol). Sob a presença de ácido acético, as linhagens indicaram um satisfatório crescimento celular. Em conclusão, a superexpressão dos genes RCK1 e TPO2 em S. cerevisiae aprimorou significativamente a capacidade fermentativa sob estresse por ácido acético, o que pode contribuir para a viabilidade e sustentabilidade da produção de bioetanol de segunda geração em escala industrial.