PRODUÇÃO DE LIPASES DE Actinobactérias, Rhyzopus sp., Alternaria sp. e Fusarium sp. ISOLADOS DE SEMENTES DE Jatropha curcas.

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Bioquímica e Biotecnologia

Autores

Alves, D.R. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ) ; Vasconcelos, F.R. (EMBRAPA AGROINDÚSTRIA TROPICAL) ; Coutinho, I.B.L. (EMBRAPA AGROINDÚSTRIA TROPICAL) ; Lima, J.S. (EMBRAPA AGROINDÚSTRIA TROPICAL) ; Nobre, S.M.T. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ) ; Freire, F.C.O. (EMBRAPA AGROINDÚSTRIA TROPICAL) ; Morais, S.M. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ)

Resumo

Lipases (3.1.1.3) catalisam a hidrólise de triacilgliceróis em ácidos graxos. Enzimas de fungos endofíticos são estáveis, eficientes, especificas e fáceis de produção em massa. Os fungos foram isolados em placas com BDA e inoculados pellets de 6mm em meio enzimático. O Índice Enzimático (IE) foi calculado após 5 dias de inoculação. O maior valor de IE foi observado em cepas de Actinobactéria quando se utilizou o Tween 20 e o Tween 80 como substrato. Esses resultados são similares e em alguns casos superiores quando comparados aos dados reportados da literatura. Ainda, se fazem necessários novos estudos para determinar o modelo de otimização da produção desta enzima, relacionando-a com temperatura de incubação e/ou concentrações de nutrientes e variações do pH.

Palavras chaves

enzimas; fungos endofíticos; Tween 20 e 80

Introdução

A indústria química brasileira importa a maior parte das enzimas biocatalizadoras de matérias autossustentáveis (FERNANDES et al., 2004; LIMA et al., 2001). Entre os processos de maior interesse estão as reações de hidrólise, as de síntese e as de interesterificação de lipídios por meio das lipases (CASTRO et al., 2004). Lipases (3.1.1.3) são enzimas pertencentes à subclasse das hidrolases que catalizam a hidrólise de triacilgliceróis aos ácidos graxos correspondentes e glicerol (HOSHINO et al,1999). Os fungos isolados no território brasileiro têm se mostrado excelentes fontes de lipases (MAGALHÃES, 2011). A detecção de microrganismos lipolíticos depende da ação de diversos fatores como o crescimento do microrganismo, a produção e liberação das lipases, a atividade e a especificidade da enzima pelo substrato usado, bem como da sensibilidade da técnica de detecção da atividade enzimática (COLEN et al, 2006). Dados reportados da literatura comprovam que fungos do gênero Fusarium isolados de diversos habitats, são bons produtores de lipases e assim apresentam importância notável nas aplicações biotecnológicas, tais como, na indústria de alimentos e detergentes, resolução cinética de fármacos quirais e intermediários (CONTESINI et al., 2010). Buscou-se na literatura plantas oleaginosas provenientes do bioma Caatinga, pois fungos endofíticos possivelmente teriam melhor atividade lipolítica. Este trabalho investiga enzimas com atividade lipolítica proveniente de fungos endofíticos de oleaginosas da caatinga brasileira, isolados e armazenados no laboratório de Fitopatologia da EMBRAPA Agroindústria Tropical, para a possível produção de agentes flavorizantes.

Material e métodos

O experimento foi realizado na Embrapa Agroindústria localizada na Universidade Federal do Ceará - UFC, Fortaleza-CE. Foram utilizados para esta avaliação 05 unidades/placa de sementes de Jatropha curcas L. com e sem desinfestação dispostas em 30 placas descartáveis com BDA (Batata Dextrose Agar). Os fungos foram isolados após 03 dias em placas descartáveis com BDA e após 05 dias foram inoculados pellets de 6mm de diâmetro em meio enzimático. Foi utilizado o meio base composto por (g.L-1): peptona 6,0, NaCl 3,0, CaCl2·2H2O 0,06, Agar 10,8, pH 7.4. Como indutores de atividade enzimática foi adicionado Tween 20 1% (v/v; T20) e o Tween 80 1% (v/v, T80) (VIEIRA et al., 2006). A atividade lipolítica do fungo foi observada, utilizando lupa e microscópio, pela formação de um precipitado cristais de sais de cálcio ou com um halo claro deste precipitado ao redor das colônias. Os fungos foram inoculados no centro das placas de Petri com auxilio de uma alça de platina esterilizada. Essas placas foram mantidas em estufa bacteriológica, por 10 dias a 27°C. Diariamente foram observados os crescimentos e medido o tamanho da colônia e do halo, quando presente. Como controle positivo do teste, foram utilizadas as cepas bacterianas Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 e Staphylococcus aureus ATCC 25923. Foi determinado o Índice Enzimático (IE) fazendo a relação do diâmetro da colônia pelo diâmetro da colônia mais o halo dos cristais de cálcio (HANKIN; ANAGNOSTAKIS, 1975) após 03 dias do repique. de Stiers. Se o índice enzimático for maior do que 1, melhor a produção da enzima de interesse (RODRIGUES, 2009)

Resultado e discussão

No intuito de avaliar a capacidade de produzir atividade lipolítica os microorganismos provenientes das sementes de pinhão manso foram ensaiados em meio especifico, utilizando dois substratos (Tween 20 e Tween 80). A atividade lipolítica foi observada em todos os microrganismos testados, sendo que o maior valor de IE foi observado em cepas de Actinobactérias. quando se utilizou o Tween 20 e o Tween 80 como substrato, sendo o valor de Actinobactéria (5) em Tween 80 considerado superior a todos os outros. O menor IE foi observado pelo isolado Actinobactéria (4) utilizando-se o Tween 20 como substrato. Foi observado que as espécies cultivadas obtiveram um resultado diverso em relação à produção de atividade lipolítica, podendo ser positiva em um meio e negativa em outro, positiva ou negativa em ambos os meios, apresentando crescimento gradual durante os 6 dias de observação. Os dados de todas as cepas estão representados na tabela 1. Estas enzimas podem ser responsáveis pelo aparecimento de características para o desenvolvimento de sabor dos queijos do tipo Roquefort e Camembert, bem como de conferir sabor ao chocolate. Quando o processo não é controlado resulta em sabores indesejáveis e na rancificação de derivados de leite, de carnes, de peixes (Jaeger & Reetz, 1998; Hiol et al., 2000). Os resultados encontrados de produção enzimática para fungos endofíticos de Jatropha curcas L. são similares e em alguns casos superiores ao que foi reportado na literatura. ( OLIVEIRA et al., 2013; CHAPLA et al., 2013). O microrganismo se adapta ao ambiente respondendo com mecanismos de natureza física e química (SCHMIDT, 2005). Assim é necessário determinar as condições mais adequadas como a atividade da água e temperatura, pH, fonte de C e fonte de N (COONEY,1981).

Conclusões

Esses resultados demonstram o potencial lipolítico das cepas mantidas na micoteca do laboratório de Fitopatologia. Entretanto, faz-se necessário outros estudos para determinar um modelo de otimização da produção enzimática, relacionando com outras variáveis independentes, como temperatura de incubação e/ou concentrações de nutrientes, variação de fonte de carbono e variações do pH, com o intuito de diminuir o custo efetivo de produção.

Agradecimentos

Ao CNPQ e a EMBRAPA Agroindústria Tropical.

Referências

COLEN G.; JUNQUEIRA R. G.; MORAES-SANTO T. Isolation and screening of alkaline lipase producing fungi from Brazilian savanna soil. Journal of Microbiology and Biotechnology, v. 22, p. 881–885, 2006.
CONTESINI F. S.; LOPES D. B.; MACEDO G. A.; NASCIMENTO M. G.; CARVALHO P. O. Aspergillus sp. lipase: Potential biocatalyst for industrial use. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, n. 67, p.163-171, 2010.
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MAGALHÃES, F. E. A. Potencial biotecnológico de fungos isolados do molusco Pugilina morio. Universidade Estadual do Ceará, (UECE) Fortaleza, CE, Brasil, 2011. p. 151. (Tese de Doutorado: Biotecnologia).
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