Selection of hemicellulosic hydrolysate pretreatments and fermentation conditions to stimulate xylitol production by ethanol‐producing yeasts

Abstract

Xylitol production from hardwood hemicellulosic hydrolysates by well-known ethanol-producing yeasts was stimulated through an experimental schedule including pretreatments of the hydroiysate, the choice of the best xylitol producer and the selection of the optimum fermentation conditions. The xylitol or ethanol yields obtained on consumed xylose demonstrated that their production was stimulated under completely different conditions, as to be expected by the fact that these catabolites are the final products of different metabolic pathways. In particular, the catabolism of Puchysolen tmnophilus, that is the best ethanol producer from this natural substrate, could be targeted towards xylitol rather than towards ethanol production by ensuring a strongly reducing environment through a suitable pretreatment of the hydrolysate. The final removal of fermentation inhibitors by adsorption onto highly adsorbing substances allowed a further 20% xylitol yield increase.

Avaliação do carvão vegetal ativado e polímero vegetal na destoxificação do hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar para a produção biotecnológica de xilitol

“…Segundo Sene et al (2001), tanto XR quanto XD de C. guilliermondii, são pouco estáveis em valores extremos de pH (acima Figura 8 -Esquema do metabolismo de glicose, xilose e arabinose em C. guilliermondii (Adaptado de Silva; Felipe (2006)).Quanto à disponibilidade de O 2 , foi constatado que para C. guilliermondii o favorecimento das atividades específicas de XR e XD ocorreu a baixas taxas de aeração (0,4vvm), favorecendo a produção de xilitol(SENE et al, 2001). Outros trabalhos também revelaram o favorecimento da produção de xilitol sob condições limitadas de aeração(VANDESKA et al, 1995;CONVERTI;DEL BORGHI, 1996;SILVA et al, 1997). Uma explicação para este favorecimento se deve ao aumento da relação NADPH:NAD + , para a produção de xilitol por C. guilliermondii, foi constatado que a presença de inibidores resultantes da hidrólise da biomassa contribui para a queda das atividades de XR e XD(ALVES et al, 2002).…”