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Title: Caracterização molecular e bioquímica de linhagens de Saccharomyces cerevisiae da região de salinas para fins de identificação geográfica.
Authors: Barbosa, Edilene Alves
metadata.dc.contributor.advisor: Brandão, Rogélio Lopes
Keywords: Saccharomyces cerevisiae
Leveduras
Cachaça
Biologia molecular
Issue Date: 2013
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: BARBOSA, E. A. Caracterização molecular e bioquímica de linhagens de Saccharomyces cerevisiae da região de salinas para fins de identificação geográfica. 2013. 140 f. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2013.
Abstract: Cachaça é a bebida alcoólica destilada mais consumida no Brasil. O aumento do consumo no mercado interno e a possibilidade de ampliação da exportação exigem um produto padronizado de qualidade. Por conseguinte, a busca pela qualidade exige procedimentos técnicos em toda cadeia de suprimentos, desde a plantação da cana-deaçúcar até práticas de destilação, incluindo a qualidade do processo de fermentação, inoculação de estirpes apropriadas em concentração adequada, reciclagem controlada e condições ambientais, todos são importantes para atingir essa padronização. Este trabalho visou à caracterização molecular e bioquímica de linhagens de Saccharomyces cerevisiae da região de Salinas (MG) para fins de Identificação Geográfica. Assim, foi isolado 7680 linhagens oriundas de 14 alambiques da microrregião de Salinas (MG), das quais selecionamos 18 linhagens de S. cerevisiae com características desejáveis para a produção de cachaça conforme metodologia desenvolvida (INPI-MG Protocolo-315). As linhagens selecionadas foram identificadas como S. cerevisiae pela análise com enzimas de restrição da região ITS (internal transcribed spacer region). Das dezoito linhagens selecionadas, 15 linhagens foram submetidas a um experimento em escala piloto, usando dornas com capacidade de 40 L por 10 ciclos consecutivos, avaliando o desempenho fermentativo como: consumo de sólidos solúveis, teor alcoólico e acidez do vinho, bem como os compostos voláteis presentes no produto final a cachaça. Das 15 linhagens testadas foram selecionadas seis para avaliar a repetibilidade dos resultados no ano seguinte. Das seis linhagens selecionadas, duas linhagens apresentaram melhor desempenho fermentativo e foram testadas em escala de produção, usando dornas com capacidade de 800 L, para avaliar o desempenho em escala de produção e a qualidade do produto final. Posteriormente as linhagens foram analisadas quanto à produção de alcoóis superiores e ésteres através de cromatografia gasosa, demonstrando que as linhagens produzem elevada quantidade de álcool superior. Foi realizado teste de aceitação das cachaças produzidas com as linhagens selecionadas. Para a caracterização molecular das linhagens em estudo, o polimorfismo do DNA das linhagens foi analisado com as técnicas de RAPD-PCR, COX-PCR e análises de microssatélites. Nossos resultados demonstraram que a análise de microssatélites permitiu uma nítida distinção dentre as linhagens analisadas, ao contrário das técnicas de RAPD-PCR e COX-PCR. Demonstrando, assim, ser necessário o uso de diferentes técnicas combinadas na análise do polimorfismo das linhagens. A caracterização molecular mostrou um polimorfismo entre as linhagens selecionadas e claras diferenças sobre linhagens isoladas de outras regiões de Minas Gerais, sugerindo uma forte correlação entre a origem geográfica e as características genéticas de linhagens de leveduras.
metadata.dc.description.abstracten: Cachaça is the distilled drink more consumed in Brazil. The increase in domestic consumption and the possibility of expanding the export require a standardized product. Therefore, the search for quality requires technical procedures throughout the supply chain, from the planting of sugar cane to distillation, practices including the quality of the fermentation process, appropriate strains inoculation on suitable concentration, recycling and controlled environmental conditions are important to achieve this standardization. This work aimed the molecular and biochemical characterization of strains of S. cerevisiae in Salinas (MG) for identification purposes. In this work, there isolated and selected 18 strains of S. cerevisiae from 14 alembic of the microregion of Salinas (MG), as the methodology developed (INPI-MG Protocol-315), selecting yeasts with desirable characteristics for the production of cachaça. In this work, the strains selected by this methodology were identified as S. cerevisiae by analyzing with restriction enzymes of the ITS (internal transcribed spacer region). Of the eighteen selected strains, 15 strains were submitted to a pilot-scale experiment, using barrels with a capacity of 40 L for 10 consecutive cycles, evaluating fermentation performance as: consumption of soluble solids, alcohol content and acidity of the wine, as well as the volatile compounds present in the final product to rum. Of the 15 strains tested 6 were selected to assess the repeatability of the results the following year. Of the six selected strains two showed better performance and fermentation, testing them in production scale, using barrels with a capacity of 800 L, to evaluate the performance in production scale and the quality of the final product. Later the strains were examined with regard to the production of higher alcohols and esters by gas chromatography, demonstrating that the strains produce high amount of alcohol. DNA polymorphism of the strains was examined by RAPD-PCR techniques, COX-PCR and microsatellite analyses. Our results showed that microsatellite analysis allowed a clear distinction among the strains examined, unlike the RAPD-PCR techniques and COX-PCR. This result demonstrated the need of use different techniques combined in the analysis of the polymorphism of the strains. The molecular characterization showed great polymorphism between the selected strains and clear differences on strains isolated from other regions of Minas Gerais and other States of Brazil, suggesting a strong correlation between the geographical origin and genetic characteristics of yeast strains.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3202
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