Resumo
Dekkera bruxellensis is one of the most important contaminant yeasts of alcoholic fermentation. The use of propolis, which can selectively target contaminating yeasts without affecting the starter one, Saccharomyces cerevisiae, could be a useful nonconventional strategy for controlling the growth of contaminant yeasts. The objective of this research was to evaluate four samples of propolis produced by Apis mellifera honeybees from different regions of Argentina as antimicrobial agents against the growth of D. bruxellensis and S. cerevisiae. Hydroalcoholic extracts of propolis were prepared with ethanol:water (70:30 v/v), and the specific absorbance and final concentration of the samples were evaluated. A qualitative in vitro assay in solid medium was performed with different propolis concentrations, and the evaluation of yeast growth was based on a qualitative scale. A quantitative in vitro assay in liquid medium was also performed to assess the yeast cell number, using two different propolis concentrations. The cell number of D. bruxellensis decreased 1.52 and 1.85 log cycles with the two propolis extracts utilised at a concentration of 4.5 mg mL-1 while the cell number of S. cerevisiae decreased 0.48 and 0.76 log cycles with the same samples of propolis. The results from both assays demonstrated the selectivity of propolis use on the yeast species, leading to a higher inhibition of D. bruxellensis growth. This indicates a good potential for using propolis at the concentration of 4.5 mg mL-1, as a nonconventional strategy to control the growth of D. bruxellensis without significantly affecting S. cerevisiae, the yeast starter of ethanol fermentation.
Dekkera bruxellensis é uma das mais importantes leveduras contaminantes da fermentação alcoólica. O uso de própolis, que pode seletivamente afetar a levedura contaminante mas não a levedura do processo, Saccharomyces cerevisiae, pode ser uma estratégia não convencional útil para o controle de leveduras contaminantes. O objetivo deste trabalho foi avaliar quatro amostras de própolis produzidas por Apis mellifera de diferentes regiões da Argentina como agentes antimicrobianos no controle do crescimento de D. bruxellensis e S. cerevisiae. Foram preparados extratos hidroalcoólicos de própolis com etanol: água (70:30 v/v) e avaliadas a absorbância específica e concentração final das amostras. Um ensaio qualitativo in vitro foi realizado em meio sólido com diferentes concentrações de própolis e a avaliação do crescimento da levedura foi baseada em uma escala qualitativa. Um ensaio quantitativo in vitro em meio líquido foi realizado com duas concentrações de própolis, avaliando-se o número de leveduras. O número de células de D. bruxellensis diminuiu 1,52 e 1,85 ciclos log com dois extratos de própolis na concentração de 4,5 mg mL-1 enquanto para S. cerevisiae, a diminuição no número de células foi de 0,48 e 0,76 ciclos log com as mesmas amostras de própolis. Os resultados de ambos os ensaios demonstraram claramente a seletividade do efeito do emprego de própolis nas leveduras estudadas, resultando em maior inibição no crescimento da levedura D. bruxellensis. Isso indica a boa perspectiva do uso de própolis, na concentração de 4,5 mg mL-1, como uma estratégia não convencional para controlar o crescimento de D. bruxellensis sem afetar substancialmente S. cerevisiae, a levedura agente da fermentação etanólica.
Assuntos
Anti-Infecciosos/análise , Dekkera/efeitos dos fármacos , Própole , Saccharomyces cerevisiae/efeitos dos fármacos , Abelhas , Fermentação/efeitos dos fármacos , Leveduras/efeitos dos fármacosResumo
The main interest in the energy cane is the bioenergy production from the bagasse. The juice obtained after the cane milling may constitute a feedstock for the first-generation ethanol units; however, little attention has been dedicated to this issue. In order to verify the feasibility of the energy cane juice as substrate for ethanol production, the objectives of this research were first to determine the microbiological characteristics and deterioration along the time of the juices from two clones of energy cane (Type I) and second, their fermentability as feedstock for utilization in ethanol distilleries. There was a clear differentiation in the bacterial and yeast development of the sugarcane juices assayed, being much faster in the energy canes than in sugarcane. The storage of juice for 8 hours at 30oC did not cause impact in alcoholic fermentation for any sample analyzed, although a significant bacterial growth was detected in this period. A decrease of approximately seven percentage points in the fermentative efficiency was observed for energy cane juice in relation to sugarcane in a 24-hour fermentation cycle with the baking yeast. Despite the faster deterioration, the present research demonstrated that the energy cane juice has potential to be used as feedstock in ethanol-producing industries. As far as we know, it is the first research to deal with the characteristics of deterioration and fermentability of energy cane juices.
O principal interesse na cana energia reside na produção de bioenergia a partir do bagaço. O caldo obtido após a moagem da cana pode se constituir em substrato para as unidades de produção de etanol de primeira geração, no entanto, pouca atenção tem sido dispensada a esta questão. O presente trabalho avaliou o caldo de cana energia obtido de dois clones Tipo I como substrato para a produção de etanol, com base na determinação das suas características microbiológicas e deterioração ao longo do tempo, em comparação com o caldo de cana-de-açúcar (variedade RB867515). Foi observada uma clara diferenciação quanto ao crescimento bacteriano e de leveduras nas amostras de caldo analisadas, sendo o crescimento mais rápido no caldo de cana energia que no caldo de cana-de-açúcar. A manutenção do caldo por 8 horas a 30oC não causou impacto sobre a fermentação etanólica para quaisquer das amostras analisadas, apesar do crescimento significativo de bactérias. Houve um decréscimo de aproximadamente sete pontos percentuais na eficiência da fermentação com caldo de cana energia em um ciclo fermentativo de 24 horas com a levedura da panificação, em relação ao caldo da cana-de-açúcar. Apesar de a deterioração do caldo da cana energia ter sido mais rápida que a apresentada pelo caldo de cana-de-açúcar, o presente trabalho demonstrou que o caldo de cana energia tem potencial para ser utilizado como substrato nas indústrias produtoras de etanol. Do que se tem conhecimento, esse é o primeiro trabalho que trata das características de deterioração e fermentabilidade do caldo de cana energia.