ÁREA: Bioquímica e Biotecnologia
TÍTULO: RENDIMENTO E REOLOGIA DA GOMA XANTANA OBTIDA COM XANTHOMONAS CAMPESTRIS CAMPESTRIS 1866 E CASCA DE COCO
AUTORES: ROCHA, T. B. - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUíMICA, ESCOLA POLITéCNICA, UFBA (TATIRECE@YAHOO.COM.BR).
DRUZIAN*, J. I. - DEPARTAMENTO DE ANáLISES BROMATOLóGICAS, FACULDADE DE FARMáCIA, UFBA.
MACHADO, B. A. S. - DEPARTAMENTO DE ANáLISES BROMATOLóGICAS, FACULDADE DE FARMáCIA, UFBA.
DE MEDEIROS, F. F. - DEPARTAMENTO DE FíSICO QUíMICA, INSTITUTO DE QUíMICA, UFBA.
SILVA, L. A. - DEPARTAMENTO DE FíSICO QUíMICA, INSTITUTO DE QUíMICA, UFBA.
ESPERIDIÃO, M. C. A. - DEPARTAMENTO DE FíSICO QUíMICA, INSTITUTO DE QUíMICA, UFBA.
*UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA. R. BARãO DE JEREMOABO, S/N. CAMPUS UNIVERSITáRIO DE ONDINA. SALVADOR (BA) CEP 40.170-290 (DRUZIAN@UFBA.BR).
RESUMO: Goma Xantana é um biopolímero de grande interesse industrial. O objetivo deste trabalho foi avaliar a bioconversão da casca de coco verde em goma xantana, avaliando o rendimento de produção e características reológicas da goma. Foi utilizado meio pré-inóculo YM para multiplicação da bactéria de X. campestris campestris (1866). A fermentação foi realizada com sacarose ou casca de casca de coco (5 dias/28oC/250 rpm), a goma foi recuperada com álcool e quantificada. Observou-se uma produção média de 5,32 g/L, valor 30% maior do que o valor obtido com a utilização da sacarose (4,07g/L). A reologia mostrou comportamento pseudoplástico independente da fonte de carbono. A linhagem utilizada demonstrou capacidade de produzir goma de alta viscosidade e qualidade com resíduo da casca de coco verde.
PALAVRAS CHAVES: xantana; casca de coco verde; xanthomonas campestris.
INTRODUÇÃO: Goma Xantana é um polissacarídeo produzido por Xanthomonas, importante devido ampla utilização na indústria de alimentos, farmacêutica, e principalmente petroquímica para recuperação de óleo, apresentando vantagens quando se compara à utilização de outros polímeros, principalmente pelas propriedades reológicas e por não depender do extrativismo sujeito a sazonalidades (CASAS, 1999).
A casca do coco verde é um resíduo e representa entre 80 a 85 % do peso bruto do fruto, sendo difícil de descartar pelo grande volume gerado e por precisar mais de 8 anos para total decomposição. O Brasil ocupa o quarto lugar na produção mundial de coco verde, gerando cerca de 4 milhões de toneladas de casca/ano (ROSA et al., 2001; COELHO, 2001).
O aproveitamento deste resíduo em processos fermentativos é uma alternativa promissora, pois contem grande quantidade de compostos como celulose, hemicelulose, pectina e outros, não havendo necessidade de grandes complementações nutricionais para o adequado desenvolvimento microbiano. O objetivo deste trabalho foi estudar a produção e reologia de goma xantana obtida por X. campestris campestris 1866 através da bioconversão da casca de coco verde .
MATERIAL E MÉTODOS: Foi determinada a composição centesimal do resíduo da casca de coco verde (AOAC, 2000) e lipídeos totais (BLIGH & DYER, 1959). A bactéria na forma liofilizada (nº 1866 de X. campestris campestris), foi doada pelo IBSBF, Campinas-SP. O meio fermentativo utilizado foi constituído por uréia; K2HPO4 e sacarose (I) (BAIOCCO, 1997), ou casca de coco verde (II). Para bioconverter o resíduo em goma, a casca de coco verde passou por corte, secagem, moagem e adição de água para dissolução das fibras. O líquido obtido deste processo foi utilizado como meio fermentativo. Transferiu-se uma alça de culturas de X. campestris (armazenadas em YM-agar) para erlenmeyers com meio pré-inóculo (YM padrão), incubados em estufa bacteriológica por 48h/250rpm/28°C. Após a incubação as bactérias foram transferidas para os meios fermentativos I e II. A fermentação prosseguiu por 5 dias/250rpm/28°C. A goma foi precipitada com álcool 98°GL, secada e triturada, o rendimento expresso em g/L de meio. A viscosidade foi medida em função da taxa de cisalhamento (viscosímetro Haake Rheotest), com dispositivo de cilindros concêntricos, em soluções aquosas (0,5%; 1,0%; 1,5% e 2,0%) de goma xantana, á 25, 45, 65, 85°C.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A casca de coco verde é composta: umidade (89,56%), cinzas (0,36%), proteína bruta (2,00%), lipídios totais (0,19%) e carboidratos (7,90%). Os resultados da produção de goma em meio fermentativo com sacarose (I) ou casca de coco verde (II), mostraram em média que a produção obtida a partir da fonte alternativa (5,32 g/L) é aproximadamente 30% maior que a produção obtida utilizando a sacarose (4,07g/L) (Tabela 1). Meios contendo elevado teor de fonte de carbono e baixo teor de nitrogênio favorecem o acúmulo de polímero (DAVIDSON, 1978).
Pode-se observar o mesmo comportamento reológico para as gomas, independentemente da fonte de carbono utilizada na fermentação (Figura 1). As soluções poliméricas apresentaram comportamento pseudoplástico, ou seja, diminuição da viscosidade à medida que aumenta a taxa de cisalhamento. Este comportamento é típico de soluções de xantana (ANTUNES et al., 2003; CASAS et al, 1999; GARCIA-OCHOA et al., 2000).
CONCLUSÕES: A cepa de X. campestris campestris 1866 demonstrou capacidade de converter o resíduo de casca de coco verde em goma xantana com produtividade 30% superior se comparada a conversão de sacarose, e com comportamento pseudoplástico característico. O resíduo de casca de coco verde constitui-se uma alternativa promissora como substrato para a produção industrial da goma Xantana.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:ANTUNES, A. E. C.; MOREIRA A. S.; VENDRUSCOLO, J. L. S.; VENDRUSCOLO, C. T. 2003. Triagem de Cepas de Xanthomonas campestris pv pruni por Produção, Viscosidade e Composição Química de Xantana. Brazilian Journal of Food Technology, 6: 317-322.
AOAC. Official Methods of Analysis of A. O. A. C. International, 16 Th Editions. Whashington, DC, V1, Z, 2000. 1094p.
BAIOCCO, L. M. 1997. Estudo de Parâmetros para a Produção de Inóculos Liofilizados de X. campestris pv. Manihotis. Unicamp.
BLIGH, E.G.; DYER, W.J. A rapid method of total lipid extraction and purification. Canadian Journal Biochemistry and Physiology, v. 27, p. 911-917, 1959.
CASAS, J. A.; SANTOS, V. E.; GARCIA-OCHOA, F. 1999. Xanthan Gum Production Under Several Operations Conditions: Molecular Structure and Rheological Properties. Enzyme and Microbial Technology, 26: 282-291.
COELHO, M. A. Z.; LEITE, S. G. F.; ROSA, M. F.; FURTADO, A. A. L. 2001. Aproveitamento de Resíduos Agroindustriais: Produção de Enzimas a partir da Casca de Coco. B.CEPPA, Curitiba, 19: 3342.
DAVIDSON, I. W. 1978. Production of polysaccharide by X. campestris in continuous culture. FEMS Microbiological Letters, v3, n6, 347-349.
GARCIA-OCHOA, F.; SANTOS, V. E.; CASAS, J. A.; GOMEZ, E. 2000. Xanthan Gum: Production, Recovery and Properties. Biothecnology Advances, 18: 549-579.
ROSA, M. F; SANTOS, F. J. S.; MONTENEGRO, A. A. T.; ABREU, F. A. P.; CORREIA, D; ARAUJO, F. B. S.; NORÔES, E. R. V. 2001. Caracterização do Pó da Casca de Coco Verde Usado como Substrato Agrícola. Fortaleza: Embrapa Agroindústria Tropical (Comunicado Técnico, 54).