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Abstract:
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O etanol de segunda geração (2G), obtido a partir da biomassa lignocelulósica,
surge como alternativa sustentável à matriz energética atual, especialmente no
Brasil, onde o bagaço da cana-de-açúcar representa uma fonte abundante e
logisticamente viável para essa produção. No entanto, a eficiência da fermentação
da xilose, principal açúcar da fração hemicelulósica, ainda é um dos principais
gargalos tecnológicos. A levedura Saccharomyces cerevisiae, amplamente utilizada
na produção de etanol de primeira geração (1G), não metaboliza naturalmente
xilose e apresenta baixa eficiência na captação deste açúcar, especialmente na
presença de glicose, devido à inativação de seus transportadores por repressão
catabólica e degradação via ubiquitinação.
A hipótese é que a truncagem da porção N-terminal de três transportadores
endógenos de S. cerevisiae Hxt1, Hxt7 e Gal2 melhoraria sua estabilidade na
membrana plasmática e, consequentemente, otimizaria a captação e fermentação
da xilose. Para isso, foram construídas linhagens da cepa industrial MP-C5
expressando versões truncadas dos transportadores, e conduzidos ensaios de
crescimento em galactose, e ensaios fermentativos em meios contendo xilose
(YPX),e cofermentações com xilose e sacarose (YPSX).
Os resultados demonstraram que as linhagens modificadas apresentaram maior
produção de etanol em ambos os meios, com destaque para a cepa MP-C5-TH7,
que atingiu cerca de 1,8 g L⁻¹ de etanol em YPX e 4,5 g L⁻¹ em YPSX, superando
significativamente a linhagem controle. A linhagem com o transportador Gal2p
também mostrou desempenho superior na sua versão com transportador truncado
na membrana.
Esses dados indicam que o truncamento N-terminal dos transportadores contribuiu
para a maior eficiência fermentativa, possivelmente por reduzir sua endocitose e
melhorar a captação simultânea de glicose e xilose. A estratégia apresentada se
mostra promissora para o desenvolvimento de linhagens industriais mais robustas e
eficientes para a produção de etanol 2G, contribuindo para a viabilidade econômica
de biorrefinarias integradas. |
