Effect of cadmium on the growth of two Saccharomyces cerevisiae strains, and the vinasse capacity to atenuate the toxicity

O presente trabalho teve por finalidade estudar os efeitos do cádmio sobre a levedura Saccharomyces cerevisiae, bem como avaliar a possibilidade de se utilizar a vinhaça como fornecedora de agentes ligantes, visando minimizar os efeitos deletérios do mesmo. Primeiramente montou-se um ensaio visando observar a ação tóxica de diferentes concentrações de cádmio (0; 0,05; 0,1 e 0,5mM), avaliada pelo crescimento de duas cepas da levedura S. cerevisiae (PE-2 e IZ-1904) em meio YED. O meio foi inoculado com 1mL de uma suspensão a 1% (m/v) das respectivas cepas e incubado por 18 horas. Em tempos determinados durante o crescimento anaeróbio, alíquotas da suspensão de células foram retiradas e a concentração celular foi determinada. No final do ensaio, foram determinadas a viabilidade celular, a taxa de brotamento e a contaminação bacteriana. Os teores de trealose para cada tratamento, de ambas as cepas, foram dosados no início e no final do ensaio. Em uma segunda etapa, montou-se um ensaio visando avaliar a capacidade da vinhaça (0,15 e 30% do volume do meio) em atenuar os efeitos tóxicos de duas doses de cádmio (0,1 e 0,5mM), empregando-se a levedura S. cerevisiae PE-2 em meio YED. O meio foi inoculado com 2mL de uma suspensão a 1% (m/v) da levedura e incubado por 18 horas. Em tempos determinados durante o crescimento anaeróbio, alíquotas da suspensão de células foram retiradas e a concentração celular foi determinada. No final do ensaio, foram determinadas a viabilidade celular, a taxa de brotamento, a contaminação bacteriana e a produção de etanol. Os teores de trealose, para cada tratamento, foram dosados nas leveduras no início e no final do ensaio. O cádmio prejudicou o crescimento e a viabilidade celular das duas cepas da levedura S. cerevisiae. A vinhaça apresentou um discreto efeito tóxico, traduzido pela redução do crescimento. Porém, nos tratamentos contaminados com cádmio, apresentou um efeito protetor, minimizando os efeitos deletérios do metal.The present study was carried out in order to evaluate the capability of different cadmium concentration (0; 0,05, 0,10 and 0,50mM) to affect the growth of two S. cerevisiae strains (PE-2 and IZ-1904) in YED (yeast extract 1% and dextrose 2%) medium, and to evaluate the three vinasse concentration capability (0,15 and 30%) to attenuate the two cadmium concentration toxicity (0,1 and 0,5mM), using S. cerevisiae PE-2 strain in YED medium. In the first assay, the medium was inoculated in aseptic conditions with 1mL of 1% yeast suspension (PE-2 or IZ-1904) and incubated at 30ºC, 70 RPM for 18 hours. During anaerobic growth (0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 and 18 hours), portions of cell suspension were taken out and biomass concentration was determined. At the end of fermentation, yeast viability, budding rate and bacterial contamination were determined. Both, initial and final trehalose, was measured. In the second assay, the medium was inoculated in aseptic conditions with 2mL of 1% PE-2 suspension and incubated at 30ºC, 120 rpm for 18 hours. During the anaerobic growth (0, 2, 4, 6, 8, 10, 12,14, 16 and 18 hours) portions of cell suspension were taken out and biomass concentration was determined. At the end of fermentation, alcohol production, yeast viability, budding rate and bacterial contamination were determined. Both, initial and final trehalose, was measured. The increase of cadmium levels showed a reduction on yeast growth and cell viability. Vinasse showed low toxicity, but protected yeast cells very effectively against the toxic effects of cadmium