Iron-enriched yeast biomass production from industrial byproducts

O ferro é um elemento abundante na natureza e essencial para o metabolismo da maioria dos organismos, já que participa em diversos processos metabólicos como transporte de elétrons, respiração celular e síntese de macromoléculas. O consumo de biomassa de levedura enriquecida com ferro contribui ao incremento na ingesta de ferro pelo organismo e diminui os efeitos colaterais do consumo de fontes inorgânicas de ferro e por tanto, pode ser empregada na prevenção e tratamento da deficiência de ferro. A produção de biomassa de levedura enriquecida com ferro empregando subprodutos agroindustriais como meio de cultivo pode ser uma alternativa inovadora e de baixo custo. Nesse contexto, o presente trabalho estuda a tolerância da levedura de panificação Saccharomyces cerevisiae a diferentes concentrações de Fe+2M e o uso de hidrolisado ácido de farelo de soja, milho e trigo. A levedura apresentou tolerância a concentrações de 15, 30 e 45mg L-1 de Fe+2, porém, o crescimento celular diminui em concentrações maiores a 15 mg L-1 de Fe+2. A produção de biomassa de levedura foi realizada em fermentação submersa empregando meio sintético YPG e hidrolisado ácido de cada farelo, suplementados com 15 mg L-1 de Fe+2 na forma de Fe2SO4. O crescimento celular não foi afetado na presença de Fe+2 nos meios avaliados, obtendo 10,91 g L-1 célula seca e 0,26 mg de Fe+2 intracelular por grama de célula seca no meio YPG- Fe+2. A maior concentração celular foi obtida empregando hidrolisado ácido de soja como meio de cultivo, entre tanto, a maior incorporação de ferro foi de 3,18 mg de ferro intracelular por grama de célula seca empregando o hidrolisado ácido de farelo de milho. A produção de biomassa enriquecida com ferro a partir de hidrolisados amiláceos é um processo inovador que apresentou potencial para futuras pesquisas orientadas à saúde humana e animal empregando métodos de produção de baixo custo com menor impacto ambiental.Iron is an abundant element in nature and essential for the metabolism of most organisms, as it participates in multiple metabolic processes such as electron transport, cellular respiration, and macromolecule biogenesis. Consumption of iron-enriched yeast biomass contributes to increased uptake of iron by the body and reduces the side effects of inorganic iron sources and can therefore be used for the prevention and treatment of iron deficiency. The production of iron-enriched yeast biomass employing agro-industrial byproducts as a culture medium can be an innovative and low-cost alternative. In this context, the present work studies the tolerance of bakery yeast Saccharomyces cerevisiae to different Fe+2 concentrations and the use of soybean bran, corn bran, and wheat bran acid hydrolysates in the iron enriched biomass production. Yeast presented tolerance to Fe+2 at concentrations of 15, 30, 45 mg L-1, but its cellular growth decreased at concentrations above 15 mg L-1 of iron. Yeast biomass production was performed by submerged fermentation in YPG medium and acid hydrolysate of each bran, supplemented with 15 mg L-1 as Fe2SO4. Yeast growth was not affected by the presence of iron in any of the evaluated culture medium, yielding 10.91 g L-1 of dry cell and 0.26 mg of intracellular iron per gram dry cell in YPG-Fe+2 medium. The hydrolysate which get the highest biomass production was soybean bran hydrolysate with 7.9 g L-1 dry cell and the largest incorporation of total iron was in the cell biomass produced from corn bran hydrolysate, which had 3.18 mg of iron per gram of dry cell. The production of iron-enriched biomass from starchy hydrolysates is an innovative process, presenting the potential for further research aimed at human and animal health through low cost production methods with lower environmental impact