Selection of oleaginous yeasts able to accumulate lipids from culture media containing glycerol as the sole carbon source

Abstract

The biodiesel is currently produced mainly from edible oils as feedstock, generating glycerol as a by-product. The use of glycerol as a carbon source for oil production by oleaginous yeasts contributes to the development of alternative routes of oil production in the context of the circular economy. Therefore, this study aimed to select oleaginous yeasts capable of producing oil in culture media containing glycerol as a carbon source. A total of 10 yeasts capable of assimilating glycerol as carbon source were evaluated for their ability to produce lipids in a glycerol culture medium to select a promising oleaginous yeast. Herein, the isolate CA8 was selected as the best lipid producer from glycerol considering the achieved values of lipid content (%), lipid titer (g/L), and biomass (g/L). This isolate was taxonomically identified as Meyerozyma guilliermondii and designated as Meyerozyma guilliermondii UFV-2. Since the C: N ratio notably influences lipid production by oleaginous yeasts, the effect of different C:N ratios on biomass production, lipid content and lipid titer were evaluated. The highest values of biomass formation, lipid content, and lipid titer, recorded in a C: N of 150:1, were 6.77 g/L, 25 % (w/w), and 1.71 g/L, respectively recorded. The lowest biomass formation 4.67 g/L was recorded in a C: N ratio of 75:1. Taken together, these results indicate that M. guilliermondii UFV-2 displays the potential to produce lipids from glycerol, opening perspectives for further studies that aim to optimize the production parameters. Keywords: Biodiesel; Meyerozyma guilliermondii; Yeast oil; Circular economy; Carbon- nitrogen ratios.A produção atual de biodiesel utiliza principalmente óleos comestíveis como matéria-prima, gerando o glicerol como subproduto. O aproveitamento de glicerol como fonte de carbono para a produção de lipídios por leveduras oleaginosas contribui para o desenvolvimento de rotas alternativas de geração de óleo alinhado com os princípios de economia circular. Este estudo focou na seleção de leveduras oleaginosas capazes de produzir óleo em meios de cultura contendo glicerol como única fonte de carbono e energia. Dez leveduras capazes de assimilar glicerol como fonte de carbono tiveram a sua capacidade de produção de lipídios avaliada em meio de cultura contendo glicerol objetivando a seleção de uma levedura oleaginosa promissora. O isolado CA8 foi selecionado como o melhor produtor de lipídios em meio de cultivo contendo glicerol com base no teor de lipídios (%), título lipídico (g/L) e biomassa (g/L). Este isolado foi identificado taxonomicamente como Meyerozyma guilliermondii, sendo nomeado Meyerozyma guilliermondii UFV-2. É bem estabelecido que a razão carbono:nitrogênio (C:N) é um fator que afeta consideravelmente a produção de lipídios por leveduras oleaginosas; portanto, o efeito de diferentes razões C:N sobre a produção de biomassa, teor lipídico e título foi avaliado. A maior produção de biomassa foi observada na razão C:N de 150:1 (6,77 g/L). O maior teor lipídico (25,0% m/m) e título lipídico (1,71 g/L) foram observados na razão C:N 150:1. Os resultados obtidos neste estudo mostram que M. guilliermondii UFV-2 apresenta potencial para produzir lipídios em meios de cultivo contendo glicerol e, portanto, abrem perspectivas para estudos futuros visando a otimização dos parâmetros de produção. Palavras-chave: Biodiesel; Meyerozyma guilliermondii; Óleo de leveduras; Economia circular; razão carbono-nitrogênio