Análise do metabolismo respiro-fermentativo do acetaldeído na levedura Dekkera bruxellensis

Abstract

A levedura Dekkera bruxellensis é um micro-organismo muito adaptado aos processos de fermenta-ção alcoólica industrial, sendo encontrada em indústrias que realizam a produção de cerveja, vinho e etanol combustível. Na maioria desses processos, incluindo a produção de bioetanol, D. bruxel-lensis é considerada uma levedura contaminante, pois compete com Saccharomyces cerevisiae pe-los substratos industriais, ocasionando redução no rendimento e produtividade etanólica. Apesar disso, D. bruxellensis é capaz de produzir etanol, mesmo que em menor produtividade e, assim, apresenta potencial de uso industrial. Um dos problemas associados à baixa produtividade deve estar relacionado com o elevado fluxo metabólico para a produção de acetato citosólico a partir do acetaldeído, que desvia o carbono que seria utilizado para produção de etanol. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo estudar o metabolismo do acetaldeído como ponto de ramifi-cação no metabolismo fermentativo de D. bruxellensis. Para isso, a atividade da enzima aceltaldeído desidrogenase (AldH) foi bioquimicamente inibida pelo uso do composto disulfiram (DSF) em dife-rentes formulações do meio de cultivo. Os dados mostraram que D. bruxellensis é mais resistente ao DSF do que S. cerevisiae, sendo a concentração de 100 µM inibitória para ambas as leveduras. A adição de acetato ao meio contendo glicose promoveu pequeno, porem significativo aumento no crescimento de S. cerevisiae, sendo moderadamente tóxico para D. bruxellensis. Juntamente com os dados de crescimento em galactose e glicerol, isso mostra que D. bruxellensis é capaz de exportar acetato da mitocôndria para o citoplasma na ausência de AldH. A adição dos agentes antioxidantes glutationa e N-acetilcisteína bloqueou completamente o efeito tóxico da adição de DSF, mostrando que o acúmulo de acetaldeído induz estresse oxidativo nas leveduras. Quando utilizado nos ensaios de fermentação, DSF promoveu aumento inicial do fluxo glicolítico com consequente aumento na produção de etanol e, paradoxalmente, de acetato.