Publicação

Improvement of Torulaspora delbrueckii’s sulphite resistance in winemaking through Adaptive Laboratory Evolution

Detalhes bibliográficos
Resumo:	A indústria vínica encontra-se sob pressão para inovar os seus produtos. Saccharomyces cerevisiae é a levedura mais utilizada na produção de bebidas alcoólicas e pão, contudo as leveduras não-Saccharomyces têm atraído o interesse destas indústrias devido ao seu potencial biotecnológico. Torulaspora delbrueckii destaca-se entre estas leveduras devido à sua capacidade de introduzir diversidade ao mercado dos vinhos. Durante a fermentação dos mostos, adiciona-se sulfitos para inibir o crescimento de microrganismos contaminantes, o que faz da resistência aos sulfitos uma característica desejada nas leveduras fermentativas, de forma que concluam este processo. T. delbrueckii é uma espécie sensível, tendo em consideração a concentração de sulfitos adicionada ao mosto. Uma vez que a utilização de organismos geneticamente modificados ainda não é um tema consensual na indústria alimentar, a evolução laboratorial adaptativa surge como uma alternativa natural às estratégias de manipulação genética convencionais. Neste trabalho, foi realizada uma avaliação global de uma coleção de estirpes de T. delbrueckii para aferir a sua resistência aos sulfitos. Subsequentemente, foi otimizada a estratégia de evolução laboratorial adaptativa, em meio sólido e líquido, expondo a estirpe tipo a concentrações crescentes de metabissulfito de sódio, de 0,25 a 2,50 mM durante várias gerações, de modo a obter um fenótipo evoluído associado a uma maior resistência. Em meio sólido, alcançou se uma melhoria na resistência da estirpe evoluída, apresentando crescimento a 1,50 mM de metabissulfito de sódio, enquanto, a concentração máxima de crescimento da estirpe não evoluída era de 1,00 mM. Também foi realizada a análise de cladogramas dos genes SSU1, ARG3 e MET22 com o objetivo de correlacionar a resistência aos sulfitos e o genoma das estirpes da coleção, que demonstrou uma relação entre o gene SSU1 e a resistência das estirpes. Os resultados deste trabalho reforçam o potencial da evolução laboratorial adaptativa no aumento da resistência aos sulfitos e o potencial da sua futura implementação na área da biotecnologia, e também a importância de aliar procedimentos experimentais à análise bioinformática de modo a complementar o estudo.
Autores principais:	Castro, Maria Carolina Vieira Osório de
Assunto:	Estirpe evoluída Evolução Laboratorial Adaptativa Resistência aos sulfitos Torulaspora delbrueckii Vinho Adaptive Laboratory Evolution Evolved strain Sulphite resistance Wine
Ano:	2023
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade do Minho
Idioma:	inglês
Origem:	RepositóriUM - Universidade do Minho

Descrição
Resumo:	A indústria vínica encontra-se sob pressão para inovar os seus produtos. Saccharomyces cerevisiae é a levedura mais utilizada na produção de bebidas alcoólicas e pão, contudo as leveduras não-Saccharomyces têm atraído o interesse destas indústrias devido ao seu potencial biotecnológico. Torulaspora delbrueckii destaca-se entre estas leveduras devido à sua capacidade de introduzir diversidade ao mercado dos vinhos. Durante a fermentação dos mostos, adiciona-se sulfitos para inibir o crescimento de microrganismos contaminantes, o que faz da resistência aos sulfitos uma característica desejada nas leveduras fermentativas, de forma que concluam este processo. T. delbrueckii é uma espécie sensível, tendo em consideração a concentração de sulfitos adicionada ao mosto. Uma vez que a utilização de organismos geneticamente modificados ainda não é um tema consensual na indústria alimentar, a evolução laboratorial adaptativa surge como uma alternativa natural às estratégias de manipulação genética convencionais. Neste trabalho, foi realizada uma avaliação global de uma coleção de estirpes de T. delbrueckii para aferir a sua resistência aos sulfitos. Subsequentemente, foi otimizada a estratégia de evolução laboratorial adaptativa, em meio sólido e líquido, expondo a estirpe tipo a concentrações crescentes de metabissulfito de sódio, de 0,25 a 2,50 mM durante várias gerações, de modo a obter um fenótipo evoluído associado a uma maior resistência. Em meio sólido, alcançou se uma melhoria na resistência da estirpe evoluída, apresentando crescimento a 1,50 mM de metabissulfito de sódio, enquanto, a concentração máxima de crescimento da estirpe não evoluída era de 1,00 mM. Também foi realizada a análise de cladogramas dos genes SSU1, ARG3 e MET22 com o objetivo de correlacionar a resistência aos sulfitos e o genoma das estirpes da coleção, que demonstrou uma relação entre o gene SSU1 e a resistência das estirpes. Os resultados deste trabalho reforçam o potencial da evolução laboratorial adaptativa no aumento da resistência aos sulfitos e o potencial da sua futura implementação na área da biotecnologia, e também a importância de aliar procedimentos experimentais à análise bioinformática de modo a complementar o estudo.