Influência da disponibilidade de nitrogênio na expressão de genes do metabolismo central da levedura Dekkera bruxellensis cultivada em anaerobiose

Abstract

Dekkera bruxellensis é uma espécie de levedura encontrada na produção de cerveja, vinhos e em destilarias de etanol combustível. Na maioria desses processos, incluindo a produção de bioetanol, é considerada uma levedura contaminante, pois compete com Saccharomyces cerevisiae pelos substratos industriais. Nesse cenário, a disponibilidade de nitrogênio é um dos principais fatores limitantes do crescimento microbiano. Estudos prévios mostraram que D. bruxellensis possui a habilidade de assimilar nitrato, uma fonte secundária de nitrogênio, apontada como um importante fator de adaptação desta levedura nestes ambientes. Desta forma, é necessário entender como fatores fisiológicos e genéticos tornam o nitrato um agente capaz de favorecer D. bruxellensis no cenário industrial. Com o objetivo descrever a influência da disponibilidade de fontes de nitrogênio na expressão gênica do metabolismo central em condições anaeróbias, foi avaliada a linhagem industrial D. bruxellensis GBD248 em três combinações de fontes de nitrogênio em micro-fermentação com anaerobiose controlada. Os resultados mostraram o perfil fisiológico da levedura é diferente nas três condições, mas os valores finais de produção de etanol são similares. Dados de expressão gênica mostraram que mesmo os genes do metabolismo do nitrato são regulados de maneira diferente em anaerobiose. Genes que codificam permeases e do metabolismo central do nitrogênio são principalmente regulados pela disponibilidade de nitrogênio em detrimento ao tipo de fonte. Genes da via glicolítica e fermentativa exibiram um perfil de expressão de acordo com o perfil de consumo de glicose e produção de etanol indicando que D. bruxellensis permanece pronta para metabolizar glicose. Genes envolvidos com produção de ATP foram expressos para uma eventual captação de oxigênio. O presente trabalho fornece os primeiros dados metabólicos sobre o comportamento da levedura D. bruxellensis cultivada em anaerobiose e em presença de um fator limitante do crescimento celular no cenário industrial.