Expressão do fator de transcrição Haa1 em Komagataella phaffii : efeito na tolerância a ácido acético e na produção de ácido xilônico

Abstract

A biomassa lignocelulósica é a matéria-prima renovável mais abundante no planeta e o seu máximo aproveitamento é fundamental para uma economia mais sustentável. Entre os desafios da sua utilização por microrganismos, estão a assimilação dos açúcares que a compõem e a tolerância desses organismos aos compostos inibitórios derivados das etapas de pré-tratamento e hidrólise da lignocelulose. O ácido acético é o principal ácido liberado durante a despolimerização da lignocelulose e exerce forte efeito inibitório ao crescimento microbiano, consequentemente comprometendo seu metabolismo e a produção de compostos de interesse. O fator de transcrição Haa1 previamente descrito em Saccharomyces cerevisiae é o principal regulador da resposta celular ao estresse fisiológico causado pela presença de ácido acético e portanto a sua superexpressão apresenta potencial para favorecer o desempenho de outras leveduras na presença desse inibidor. Neste trabalho, o desempenho de linhagens recombinantes de Komagataella phaffii superexpressando o fator de transcrição Haa1 homólogo foi avaliado na presença de ácido acético e hidrolisado lignocelulósico. Adicionalmente, também foi avaliado o efeito da superexpressão de Haa1 sobre a produção de ácido xilônico por K. phaffii. A superexpressão de Haa1 conferiu à levedura maior tolerância ao ácido acético entre 2 g·L-1 , 4 g·L-1 e 6 g·L-1 reduzindo o tempo de destoxificação em até seis horas e aumentando a produção de biomassa pela levedura em até 20%. O efeito da superexpressão de Haa1 não demostrou, no entanto, efeito significativo na produção de ácido xilônico por K. phaffii quando essa foi cultivada em batelada alimentada com glicose e xilose. Os resultados obtidos demonstram a eficiência do fator de transcrição Haa1 no aumento da tolerância de K. phaffii ao ácido acético e abrem caminho para melhorar o desempenho da levedura na produção de ácido xilônico.