Effects of cadmium towards yeast fermentation, and the use of vinasse to atenuate the toxic effects

O presente trabalho teve por finalidade estudar os efeitos do cádmio sobre alguns parâmetros de uma fermentação alcoólica com reutilização da levedura, ou seja, submetida a reciclos fermentativos, bem como avaliar a possibilidade de utilizar a vinhaça como fornecedora de agentes ligantes do metal visando minimizar os efeitos deletérios do mesmo. Os parâmetros analisados foram o rendimento em álcool, a formação de glicerol, o crescimento da levedura no transcorrer dos reciclos, os teores de sacarose, glicose e frutose residuais nos vinhos, a velocidade de fermentação, os teores dos carboidratos de reserva (glicogênio e trealose), a viabilidade celular, o acúmulo de cádmio, danos à integridade da parede celular, a taxa de brotamento da levedura e a contaminação bacteriana. Os aumentos nos níveis de cádmio nos mostos provocaram uma redução no acúmulo de trealose bem como no crescimento celular e taxa de viabilidade. Na dose estudada (0,025 mmol L-1) ocorreu acúmulo de cádmio durante os seis reciclos. A vinhaça provocou um discreto efeito tóxico, traduzindo em redução da viabilidade e do teor de trealose, porém protegeu as células de levedura quando os meios de fermentação tinham cádmio. Os teores de trealose mostraram uma ótima correlação com a taxa de viabilidade e crescimento da levedura, sendo que este parâmetro refletiu o estado fisiológico de estresse ao qual a levedura foi submetidaThe study was carried out in order to evaluate the capability of different cadmium concentrations to affect some alcoholic fermentation parameters, inclusive in cell recycling conditions, and the vinasse capability in order to attenuate the cadmium toxicity. Toe yeast were grown in yeast extract + dextrose medium with or without vinasse and in sugar-cane medium with or without vinasse. The measured parameters were yeast growth, trehalose and glycogen accumulation, alcohol and glicerol production, residual glucose and frutose in vine, fermentation rate, cell cadmium concentration, damages of the citoplasmatic membrane, cell viability and budding rate. The increase of cadmium levels showed a reduction on trehalose accumulation, yeast growth and cell viability. Watch ali levels studied have accumulation of cadmium at yeast. Vinasse showed low toxicity, demonstrated by growth and trehalose reduction, but protected yeast cells very effectively against the toxic effects of cadmium. ln the concentration of 0,025 mmol L-1 of cadmium, damages of the cellular wall were observed. Y east viability decreased in parallel with trehalose content, apparently in response to cadmium toxicity. Therefore, trehalose concentrations may be an important indicator of cadmium stress on yeas