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Estudo da produção de poligalacturonase por Aspergillus brasiliensis utilizando casca de cupuaçu como substrato

Resíduos como cascas de frutas possuem o potencial de serem utilizados como substrato sólido em bioprocessos, uma vez que por meio do cultivo microbiano essa biomassa pode ser convertida em produtos de alto valor agregado, como as enzimas hidrolíticas. As pectinases são hidrolases de grande aplicação industrial, em especial na indústria de alimentos e bebidas. Neste trabalho avaliou-se a produção da enzima poligalacturonase pelo fungo Aspergillus brasiliensis, utilizando cascas de cupuaçu como substrato. Os resíduos foram secos a 45°C por 7 dias e moídos. Para avaliação das variáveis mais significativas para o bioprocesso foi realizado um planejamento experimental fatorial 25-1. O cultivo do fungo A. brasiliensis ATCC 16404 foi realizado em 7 g de resíduo sólido, com soluções de nutrientes em concentrações pré-determinadas. Após a extração das enzimas foi avaliada a atividade enzimática por meio do método do DNS. A maior atividade de poligalacturonase obtida foi de 6,94 U/mL, com o experimento a 30oC, 8 dias de cultivo, 80% de umidade, 3% de fonte de fósforo e 6% de fonte de nitrogênio. As variáveis mais significativas foram: concentração de fósforo, que teve uma influência positiva, o tempo de cultivo e a concentração de nitrogênio, que tiveram efeito negativo, além de 7 interações entre variáveis. Conclui-se assim que, visando a otimização do bioprocesso e aumento da produção enzimática, deve-se testar faixas superiores de concentração de fósforo, e inferiores de tempo de cultivo e fonte de nitrogênio.

Estudo da produção de poligalacturonase por Aspergillus brasiliensis utilizando casca de cupuaçu como substrato

DOI: 10.22533/at.ed.6622018112

Palavras chave: Bioprocessos, pectinases, resíduos agroindustriais.

Keywords: Bioprocess, pectinase, agro-industrial residues.

Abstract:

Residues, such as fruit peels, have the potential to be utilized as solid substrates in bioprocesses, since they can be converted using microorganisms in high-value products, such as hydrolytic enzymes. Pectinases are hydrolytic enzymes with many industrial applications, especially in food and beverage industries. In this study, we evaluated the production of polygalacturonase using the fungi Aspergillus brasiliensis and cupuassu shells as substrate. The residues were dried at 45°C for 7 days and then milled. To evaluate the most significant variables in the bioprocess, a 25-1 factorial experimental design was used. The cultivation of A. brasiliensis ATCC 16404 was performed on 7 g of solid residue with nutrient solutions in pre-determined conditions. After the enzymatic extraction, we evaluated the enzymatic activity using the DNS method. The highest polygalacturonase activity obtained was 6.94 U/mL, at 30°C, after 8 days of growth, 80% humidity, 3% phosphorus supplementation and 6% nitrogen supplementation. The most significant variables were the phosphorus concentration, which had a positive influence, the time of growth and the nitrogen concentration which had a negative influence, as well as 7 interactions among the variables. Thus, in order to optimize and improve the enzymatic production, higher values of phosphorus concentration and lower values of time of growth and nitrogen concentration should be tested.

Autores

  • Lucas de Souza Falcão
  • Patrícia Melchionna Albuquerque