O efeito da alimentação na produção de astaxantina pela levedura Phaffia rhodozyma ATCC 24202 foi estudado, utilizando processos descontínuo alimentado com alimentação contínua e intermitente, e matérias-primas de baixo custo como substratos (caldo de cana de açúcar e uréia). Em processos descontínuo alimentado com alimentação contínua, uma concentração celular de astaxantina de 383,73 µg/g biomassa foi obtida. Entretanto, em processos descontínuo alimentado com alimentação intermitente, uma redução na concentração celular de astaxantina (303,34 µg/g biomassa) foi observada. Desta forma, processos descontínuo alimentado com alimentação contínua poderiam ser uma alternativa na produção industrial de astaxantina, permitindo um aumento na produtividade de biomassa sem perdas na produção de astaxantina pela levedura.

The effect of feeding methods on the production of astaxanthin by the yeast Phaffia rhodozyma ATCC 24202 was studied, using continuous and pulsed fed-batch processes and low cost materials as substrates (sugar cane juice and urea). In continuous fed-batch processes, a cellular astaxanthin concentration of 383.73 µg/g biomass was obtained. But in pulsed fed-batch processes a reduction in the cellular astaxanthin concentration (303.34 µg/g biomass) was observed. Thus the continuous fed-batch processes could be an alternative to industrial production of astaxanthin, allowing an increase in the biomass productivity without losses on astaxanthin production by the yeast.

A combinação de processos descontínuo alimentado e matérias-primas de baixo custo (caldo de cana-de-açúcar e uréia) foi estudada a fim de otimizar a produção de biomassa e astaxantina pela levedura Phaffia rhodozyma ATCC 24202. No processo otimizado, produtividades em biomassa e astaxantina de 0,327 g/L/h e 0,124 mg/L/h foram obtidas, respectivamente. Comparadas com o processo descontínuo estudado, verificou-se aumento de 4,55 vezes na produtividade em biomassa e 4,73 vezes na produtividade em astaxantina.

The combination of fed-batch processes and low cost substrates (sugar cane juice and urea) was studied in view of the optimization of biomass and astaxanthin production by the yeast Phaffia rhodozyma ATCC 24202. In the optimized process, a biomass and astaxanthin productivity of 0.327 g/l/h and 0.124 mg/l/h was achieved, respectively. Compared to the batch process studied, an increase of approximately 4.55-fold in the biomass productivity and 4.73-fold in the astaxanthin productivity was found.

A levedura Phaffia rhodozyma, produtora de astaxantina, pigmento carotenóide largamente empregado na aqüicultura de peixes e crustáceos, pode ser eficientemente cultivada num meio de cultura de baixo custo, à base de caldo de cana diluído 1:10 e uréia a 1 g/L. No entanto, a produção de biomassa e a formação do carotenóide sofrem a inibição pelo substrato (efeito "Crabtree"), limitando desta forma a utilização do caldo de cana com concentrações da fonte de carbono superiores a 20 g/L, importante consideração na produção industrial de astaxantina. No presente trabalho, o cultivo da levedura P. rhodozyma foi realizado em processo descontínuo alimentado, no qual se obteve produtividade volumétrica de 0,024 mg astaxantina/L.h. em relação aos 0,013 mg astaxantina/L.h. obtidos no cultivo controle, que não sofreu alimentação da fonte de carbono.

The yeast Phaffia rhodozyma produces astaxanthin, a carotenoid pigment widely applied in fish and crustaceous cultivation. This yeast can be efficiently cultured in a low cost medium, sugar cane broth diluted 1:10 and supplemented with 1 g/L urea. However, the biomass and astaxanthin production undergo inhibition by the substrate (Crabtree effect), limiting the utilization of sugar cane broth up to 20 g/L total sugar concentration. Therefore, this effect must be considered during the industrial production of astaxanthin. In the present work, using fed batch system to cultivate P. rhodozyma we were able to obtain 0.024 mg astaxanthin/l.h compared to 0.013 mg astaxanthin/l.h obtained by the discontinuous cultivation system.