CULTIVO DE [i]L. rhamnosus[/i] INCQS 00006 UTILIZANDO PERMEADO DE SORO E GLICEROL RESIDUAL COMO FONTES DE CARBONO ALTERNATIVAS PARA PRODUÇÃO DE ÁCIDO LÁTICO

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Bioquímica e Biotecnologia

Autores

Mattos, M.V.C.V. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE) ; Munhoz, A.P. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE) ; Trindade, R.A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE) ; Gautério, F.G.A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA - CAMPUS BAGÉ) ; Burkert, C.A.V. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE)

Resumo

O objetivo do presente trabalho foi avaliar os coprodutos agroindustriais permeado de soro e glicerol residual como fontes de carbono no cultivo de Lactobacillus rhamnosus INCQS 00006 para produção de ácido lático. Nos cultivos, foi utilizado o caldo MRS sem modificações (glicose como fonte de carbono) e com modificações, substituindo a glicose por glicerol residual ou permeado do soro, sendo retiradas alíquotas ao longo do tempo para determinações do pH e biomassa, sendo o ácido lático determinado ao final do cultivo. Os resultados mostraram que o permeado de soro possui grande potencial para substituição da glicose no meio de cultivo para produção de ácido lático, obtendo-se 19,59 g/L para o permeado e 20,50 g/L para a glicose.

Palavras chaves

Ácido lático; Lactobacilos; Coproduto agroindustrial

Introdução

Bactérias láticas são consideradas micro-organismos fastidiosos, requerendo nutrientes complexos para seu crescimento, tais como vitaminas do complexo B, minerais específicos e diversos aminoácidos (GUILHERME; PINTO; RODRIGUES, 2009; STANIER et al., 1986). O meio de cultivo Man, Rogosa e Sharp (MRS) tem sido frequentemente utilizado no preparo do inóculo destas bactérias (BERNARDO et al., 2016; LIMA; COELHO; CONTIERO, 2010), por ser um meio bastante completo, contendo os nutrientes necessários para o crescimento destes micro-organismos. Pelo fato destas bactérias serem reconhecidas como produtoras de ácido lático, diversos estudos têm abordado a substituição da glicose, presente no meio MRS, por coprodutos agroindustriais, como o melaço (OLIVEIRA et al., 2009), o soro de leite (BERNARDO et al., 2016) e o glicerol oriundo do biodiesel (RIVALDI et al., 2013). A utilização destes coprodutos em processos biotecnológicos possui vantagens significativas em relação aos custos do processo (CAPELLARI, 2010). Um dos grandes problemas enfrentados pelo setor industrial diz respeito ao destino a ser dado aos coprodutos gerados no processo, pois quando indevidamente tratados geram problemas ambientais. Sendo assim, a utilização do glicerol residual e permeado de soro é uma ótima alternativa para minimizar os danos de um possível descarte inadequado, além de diminuir os custos do processo. Com este intuito, o presente trabalho propõe a substituição da glicose, que é a fonte de carbono usual, pelo permeado de soro e glicerol residual no cultivo de Lactobacillus rhamnosus INCQS 00006, visando produzir ácido lático.

Material e métodos

A bactéria L. rhamnosus INCQS 00006 foi reativada a 37ºC em meio MRS (Man, Rogosa e Sharpe). Para o preparo do inóculo, a cultura microbiana foi raspada com 10 mL de água peptonada 0,1%, transferindo para Erlenmeyer de 500 mL contendo 90 mL de caldo MRS, incubada a 37ºC até atingir a densidade ótica 1,0. Os cultivos foram realizados em frascos Erlenmeyer de 500 mL contendo 200 mL de meio, inoculados com suspensão da bactéria em estudo (10%). Os frascos foram mantidos em incubadora refrigerada (Tecnal TE-424) a 37ºC, sem agitação, retirando-se alíquotas em tempos pré-determinados, sendo estas centrifugadas sob refrigeração para as determinações analíticas no sobrenadante (pH e ácido lático) e sedimento (biomassa). Nos cultivos, foi utilizado o caldo MRS sem modificações (glicose como fonte de carbono) e com modificações, substituindo a glicose por glicerol residual e permeado do soro na mesma concentração. O pH do sobrenadante foi medido diretamente em medidor de pH (Marte MB-10, Brasil) (AOAC, 2000). A biomassa foi monitorada pela absorbância a 600 nm do sedimento (PRIETO et al. 2008). Para determinação de acido lático às amostras foi adicionada acetona PA (1:3 v/v), para remoção de proteínas, sendo centrifugadas a 10.000 × g por 15 min, a acetona foi evaporada e as amostras devidamente diluídas, filtradas em membrana hidrofílica de 0,22 µm e transferidas para vials. O ácido lático foi quantificado por cromatografia líquida (Shimadzu, Japão), utilizando uma coluna Aminex HPX - 87H (300 x 7,8 mm) (Bio-Rad, EUA), de acordo com Oliveira, Buzato e Hauly (2005). Os dados obtidos foram submetidos à analise de variância e teste de Tukey, a fim de verificar a existência de diferenças significativas entre as fontes de carbono, a 95% de confiança.

Resultado e discussão

Ao observar-se a Figura 1 pode-se perceber que a bactéria foi capaz de crescer no meio à base de permeado de soro, entretanto, quando o glicerol residual foi a fonte de carbono utilizada o crescimento não foi satisfatório. Os maiores valores de concentração de biomassa foram encontrados em 96 h de cultivo utilizando glicose e permeado de soro, sendo estes de 2,90 (± 0,08) e 2,58 (± 0,15) g/L, respectivamente, não apresentando diferença significativa. Lavari et al. (2015) encontraram para L. rhamnosus 64 uma concentração máxima de biomassa de 1,3 g/L ao utilizar permeado de soro como fonte de carbono.O pH para permeado de soro, inicialmente de 5,80 passou para 3,84, enquanto que para glicose de 5,95 para 3,70 e para o glicerol de 5,95 para 5,47, portanto o pHapresentou um decréscimo mais acentuado quando a glicose e o permeado de soro foram utilizados como fonte de carbono, e ao utilizar o glicerol residual o pH manteve-se praticamente constante, indicando uma baixa atividade metabólica do micro-organismo com esta fonte de carbono. De acordo com Dakin e Radwell (1971), Lactobacillus possuem a capacidade de fermentar hexoses e pentoses em ácido lático, o que explicaria a queda de pH nos meios compostos por glicose e lactose. A concentração de ácido lático no cultivo com permeado de soro foi de 19,59 (± 0,65) g/L, já no cultivo contendo glicose foi de 20,50 (± 1,2) g/L, não havendo diferenças significativas (p>0,05). Zhang e Vadlani (2015) encontraram para L. plantarum 24,3 g/L de AL utilizando o meio MRS modificado, sendo usado como fonte de carbono 25,5 g/L de uma mistura de glicose e xilose (3:1), sendo a glicose completamente consumida em 24 h de cultivo, resultado semelhante aos encontrados no presente trabalho.

Conclusões

O glicerol residual não tem potencial para utilização no cultivo do microrganismo estudado. No entanto, permeado de soro mostrou-se como uma fonte de carbono alternativa à glicose e promissora para cultivo da bactéria para produção de ácido lático.

Agradecimentos

Os autores agradecem FAPERGS, CNPq e CAPES pelo apoio financeiro.

Referências

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