Synthesis of iminosugars through diastereo/enantioselective diels-alder cycloaddition

Tese de Doutoramento em Ciências (Especialidade em Química)

Valorization of eucalyptus wood by glycerol-organosolv pretreatment within the biorefinery concept: an integrated and intensified approach

The efficient utilization of lignocellulosic biomass and the reduction of production cost are mandatory to attain a cost-effective lignocellulose-to-ethanol process. The selection of suitable pretreatment that allows an effective fractionation of biomass and the use of pretreated material at high-solid loadings on saccharification and fermentation (SSF) processes are considered promising strategies for that purpose. Eucalyptus globulus wood was fractionated by organosolv process at 200 C for 69 min using 56% of glycerol-water. A 99% of cellulose remained in pretreated biomass and 65% of lignin was solubilized. Precipitated lignin was characterized for chemical composition and thermal behavior, showing similar features to commercial lignin. In order to produce lignocellulosic ethanol at high-gravity, a full factory design was carried to assess the liquid to solid ratio (3e9 g/g) and enzyme to solid ratio (8e16 FPU/g) on SSF of delignified Eucalyptus. High ethanol concentration (94 g/L) corresponding to 77% of conversion at 16FPU/g and LSR ¼ 3 g/g using an industrial and thermotolerant Saccharomyces cerevisiae strain was successfully produced from pretreated biomass. Process integration of a suitable pretreatment, which allows for whole biomass valorization, with intensified saccharification-fermentation stages was shown to be feasible strategy for the co-production of high ethanol titers, oligosaccharides and lignin paving the way for cost-effective Eucalyptus biorefinery.

The brewing yeast

The concept of brewing science is very recent when compared with the history of beer. It began with the microscopic observations of Louis Pasteur and evolved through the last century with improvements in engineering, microbiology, and instrumental analysis. However, the most profound insight into brewing processes only emerged in the past decades through the advances in molecular biology and genetic engineering. These techniques allowed scientists to not only affirm their experiences and past findings, but also to clarify a vast number of links between cellular structures and their role within the metabolic pathways in yeast. This chapter is therefore dedicated to the behavior of the brewing yeast during fermentation. The discussion puts together the recent findings in the core carbon and nitrogen metabolism of the model yeast Saccharomyces cerevisiae and their fermentation performance.

Síntese de novas tieno[3,2-b]piridinas com potencial atividade biológica contendo 1,2,3-triazoles 1,4-dissubstituídos obtidos por reação "click" de ciclioadição azida-alquino catalisada por Cu(I)-CuAAC

Dissertação de mestrado em Química Medicinal

Evaluation of bioactivities of a propolis sample (Gerês) of Portuguese origin

Dissertação de mestrado em Genética Molecular

Exploitation of Ashbya gossypii for the production of high-value products from glycerol feedstocks

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

Levadura de Cerveza ( S. cerevisiae ) como promotor natural de crecimiento en parrilleros

La levadura de cerveza, en la variedades Saccharomyces y Torula , se utilizó en nutrición animal durante las décadas del 50 y 60, actualmente se ha comenzado a incorporarse nuevamente como agregado en las dietas de aves, cerdos y vacas lecheras. Saccharomyces cerevisiae fue tradicionalmente considerada como uno de los UGF (Unidentified Growth Factors), de origen natural, al igual que la harina de alfalfa, los solubles de pescado, suero de leche. En aves, y usado en pequeñas porciones, su acción más provechosa residiría en su 40% de contenido proteico de buen valor biológico (Card, 1961 y Buxade Carbo, 1985), y como aporte de vitaminas del grupo B (Ciba-Geigy, 1975). (...) Objetivo general: * Se propone la inclusión de la levadura de cerveza, en escamas, a diferentes niveles para determinar el porcentaje mínimo y adecuado que actué como verdadero promotor natural de crecimiento en parrilleros, sin dejar de considerar el importante aporte de vitaminas del grupo B, ahorrando estos componentes del núcleo vitamínico-mineral. En todos los casos con el principal propósito de reducir los costos del alimento balanceado.

Fermentação de carbohidratos por células desaccharomyces carlsbergensis adaptadas à "Emulsan Al"

Células de Saccharomyces carlsbergensis (IZ-1834) foram crescidas e adaptadas, progressivamente ao meio de caldo de cana esterilizado e contendo 0,001%, 0,002%, 0,003%, 0,004% e 0,00% de emulsan Al (v/v) além do tratamento testemunho isento de Emulsan Al. Estas células, levadas a Warburg fermentaram: glicose, rafinose. Não fermentaram: galactose, maltose e lactose. Não exibiram praticamente fermentação endógena. Glicose e caldo de cana tiveram seus rendimentos elevados, no caso das células utilizadas serem aquelas adaptadas aos diferentes teores de Emulsan Al. A fermentação da rafinose sofreu notável aceleração quando as células utilizadas foram adaptadas à Emulsan Al, sendo que a aceleração foi da ordem de 2 a 3 vêzes àquela observada no experimento com células crescidas em meio isento de Emulsan Al. A diferença da permeabilidade entre um e outro tipo de célula parece explicar o fenômeno.

Efeito da adição de sulfito sobre a produção de alcoóis superiores durante a fermentação alcoólica

Foi estudado o efeito de quatro concentrações de sulfito (19, 69, 119, 219 ppm) em mostos de melaço de cana em pH 4,O e o efeito do pH de mosto sulfitado sobre a produção de etanol, acetaldeído e os alcoóis n-propílico, isobutílico e isoamílico durante a fermentação alcoólica por Saccharomyces cerevisiae. Não foram detectadas diferenças significativas entre os teores de etanol dos mostos sulfitados. Houve aumento significativo no teor de acetaldeído e redução significativa nos teores de alcoóis superiores com o aumento da concentração de sulfito. A elevação do pH do mosto sulfitado provocou aumento significativo nos teores de acetaldeído e alcoóis superiores não afetando a produção de etanol.

Efeito dos ácidos fórmico e propiônico sobre a produção de alcoóis superiores durante a fermentação alcoólica

Foi estudado o efeito de concentrações de 250, 500 e 1000 ppm dos ácidos fórmico e propiônico sobre a produção de etanol e alcoóis superiores produzidos pela fermentação alcoólica de mosto sintético. Não foram detectadas diferenças significativas entre os tratamentos tanto para o ácido fórmico como para o ácido propiônico, embora uma redução não significativa no teor do álcool isoamílico foi observada com a dose de 1000 ppm dos ácidos fórmico e propiônico.

Efeito da adição de sulfato de amônio sobre a produção de ácido succínico durante a fermentação alcoólica

A produção de ácido succínico por leveduras durante a fermentação alcoólica de mosto de melaço suplementado com 25, 50 e 100 ppm de nitrogênio na forma de sulfato de amônio foi determinada por cromatografia em fase gasosa. A adição de nitrogênio amoniacal não afetou significativamente a produção de álcool etílico. Houve redução significativa no teor de ácido succínico com o aumento da quantidade de nitrogênio adicionada.

Aumento da produção de etanol a partir de melaço de cana-de-açúcar pela adição de benzoato

O efeito da adição de benzoato de sódio sobre a fermentação alcoólica de meio de melaço de cana-de-açúcar com 15% de açúcares redutores totais foi estudado utilizando a levedura industrial Saccharomyces cerevisiae M-300-A. Foram adicionados 7,5 miligramas de benzoato de sódio para 0,8 gramas de levedura seca durante 0, 2, 4 e 6 ciclos fermentativos. Com a adição de benzoato ocorreu aumento na produção de etanol, redução do crescimento da levedura e dos teores de glicerol e dos álcoois n-propílico, isobutílico e isoamílico. O inibidor não provocou redução da viabilidade celular e após a retirada do inibidor a levedura voltou a apresentar crescimento. Este fato sugere a possibilidade do uso do benzoato em destilarias de álcool combustível.

Flippase (FLP) recombinase-mediated marker recycling in the dermatophyte Arthroderma vanbreuseghemii.

Biological processes can be elucidated by investigating complex networks of relevant factors and genes. However, this is not possible in species for which dominant selectable markers for genetic studies are unavailable. To overcome the limitation in selectable markers for the dermatophyte Arthroderma vanbreuseghemii (anamorph: Trichophyton mentagrophytes), we adapted the flippase (FLP) recombinase-recombination target (FRT) site-specific recombination system from the yeast Saccharomyces cerevisiae as a selectable marker recycling system for this fungus. Taking into account practical applicability, we designed FLP/FRT modules carrying two FRT sequences as well as the flp gene adapted to the pathogenic yeast Candida albicans (caflp) or a synthetic codon-optimized flp (avflp) gene with neomycin resistance (nptII) cassette for one-step marker excision. Both flp genes were under control of the Trichophyton rubrum copper-repressible promoter (PCTR4). Molecular analyses of resultant transformants showed that only the avflp-harbouring module was functional in A. vanbreuseghemii. Applying this system, we successfully produced the Ku80 recessive mutant strain devoid of any selectable markers. This strain was subsequently used as the recipient for sequential multiple disruptions of secreted metalloprotease (fungalysin) (MEP) or serine protease (SUB) genes, producing mutant strains with double MEP or triple SUB gene deletions. These results confirmed the feasibility of this system for broad-scale genetic manipulation of dermatophytes, advancing our understanding of functions and networks of individual genes in these fungi.

Functional differentiation of tbf1 orthologues in fission and budding yeasts.

In Saccharomyces cerevisiae, TBF1, an essential gene, influences telomere function but also has other roles in the global regulation of transcription. We have identified a new member of the tbf1 gene family in the mammalian pathogen Pneumocystis carinii. We demonstrate by transspecies complementation that its ectopic expression can provide the essential functions of Schizosaccharomyces pombe tbf1 but that there is no rescue between fission and budding yeast orthologues. Our findings indicate that an essential function of this family of proteins has diverged in the budding and fission yeasts and suggest that effects on telomere length or structure are not the primary cause of inviability in S. pombe tbf1 null strains.

Translocation of the yeast dolichol-phosphate-mannose synthase into microsomal membranes.

Dolichol-phosphate-mannose synthase catalyzes the formation of Dolichol-phosphate-mannose from Dolichol-phosphate and GDP-mannose. Analysis of the primary amino acid sequence of the yeast enzyme predicts a luminal orientation of the enzyme in the endoplasmic reticulum. We analysed the translocation of the Dolichol-phosphate-mannose synthase into dog pancreatic microsomal membranes: resistance to proteolytic attack provides evidence of its luminal orientation and asks for a reevaluation of the topology of the reaction.