ÁREA
Química de Produtos Naturais
Autores
de Sousa Silva, J. (UESB) ; Mercês Barreto, M. (UESB) ; Oliveira da Silva, H. (UESB) ; Lima Valasques Junior, G. (UESB) ; Braga do Nascimento Junior, B. (UESB)
RESUMO
Enzimas são biocatalisadores usados em processos industriais, que apresenta vantagens em termos comerciais, podendo ser produzidas tanto em fermentação no estado sólido (FES) quanto em fermentação submersa (FS), utilizando substratos diversos, mas preferencialmente subprodutos ou material em abundância e de baixo valor agregado. O trabalho teve por objetivo comparar a produção das enzimas fúngicas lipase, celulase e amilase a partir do substrato do mandacaru (Cereus jamacaru) na FES e FS. Para isso foi utilizado o fungo Aspergillus niger, inoculado em suspensão a 10% de massa seca de caule de mandacaru para FS em água previamente esterilizada, e inoculado em pó de caule de mandacaru com umidade de 75% ±5 estéril para FES.
Palavras Chaves
microorganismo ; aspergillus; hidrolases
Introdução
As enzimas são proteínas que interferem na velocidade de reação atuando com catalizadores biológicos, podendo ser coletados de fontes animais, vegetais e microbianas. As enzimas microbianas podem ser produzidas através dos processos fermentativos submerso e sólido, em condições laboratoriais controladas. As lipases, amilases e celulases são enzimas do tipo hidrolases, usadas em produtos ou processos industriais de alimentos, saneantes, têxtil, papel, farmacêutica, que podem ser originárias também por processos fermentativos com microrganismos e por tecnologia de DNA recombinante (OZATAY, 2020). As fermentações podem ser dos tipos: fermentação em estado sólido (FES) e fermentação submersa (FS). A FES é o processo de crescimento de microrganismos sobre matriz sólida. Nesta fermentação há utilização do substrato como nutriente para crescimento do microrganismo e por não haver água livre presente no meio reacional, não há também a geração de grandes resíduos, o que do ponto de vista ambiental é positivo. Porém poucos microrganismos são capazes de crescer e desenvolver-se nessas condições. No (FS) a presença de água é algo fundamental, o substrato quanto os nutrientes são solúveis ou ficam em suspensão em água. Neste processo o produto gerado se encontra presente em meio líquido. Como os microrganismos são capazes de produzir enzimas em condições controladas, usando substratos diversos, estudar condições de cultivo para produção de enzimas, usando substratos abundantes e alternativos como meio de fermentação é necessário como alternativas para novos produtos. O trabalho teve por objetivo estudar a viabilidade da produção das enzimas fúngicas lipase, celulase e amilase a partir do substrato do mandacaru (Cereus jamacaru) na FES e FS.
Material e métodos
O fungo utilizado foi o Aspergillus niger. O inóculo foi preparado em uma suspensão de esporos de 107UFC/mL. Para FES, os esporos foram inoculados em pó de caule de mandacaru estéril, com umidade de 75% ±5. Para FS, os esporos foram inoculados em uma suspensão a 10% esterilizada de massa seca de caule de mandacaru em água; foram incubados por 14 dias, a 250C. As enzimas extracelulares foram recolhidas do meio na forma de extrato bruto enzimático, extraídas a partir da filtração do sobrenadante. Para determinação da concentração de celulase e amilase, mediu-se os açucares redutores do meio pelo método do o ácido 3,5-dinitrosalicílico (DNS); para lipase, foi utilizado o ρ-nitrofenilpalmitatol (pnpp), ambos quantificados por espectrofotometria.
Resultado e discussão
O A. niger apresentou crescimento em pó de caule de mandacaru com umidade
de 75% ±5 para FES assim como cresceu satisfatoriamente em suspensão de massa
seca de caule de mandacaru para FS.
Microrganismos são apresentados como potenciais produtores de diferentes
enzimas de interesse comercial, dentre esses fungos produtores, um dos gêneros
mais citados é o Aspergillus, (ADETUNJI & OLANIRAN, 2021).
A figura 1 demonstra que houve produção das enzimas lipase, amilase e celulase
nos meios de FES e FS, porém foi evidenciando uma melhor produção enzimática no
meio de FES. A celulase da FES apresentou uma maior concentração medido pelas
médias das absorbâncias; na FS, a amilase apresentou a melhor produção quando
fermentadas em substrato de mandacaru.
A Fermentação de Estado Solido tem sido preferida à Fermentação Submersa
devido às suas vantagens, principalmente quando os agentes de transformação são
fungos filamentosos.
O mandacaru (Cereus jamacaru) é uma planta nativa do Brasil, abundante no
semi-árido brasileiro, de fácil manejo, foi usada como fonte de nutrientes para
fermentação e obtenção de enzimas por ser um produto renovável, de fácil
aquisição, farta
fontes de carbono e nitrogênio e de baixo valor agregado (RAINA, 2022).
Conclusões
O estudo evidenciou que em ambas condições de fermentação houve produção de enzimas por A. niger em substrato de mandacaru, porém a produção foi mais eficiente para produção das enzimas lipase, amilase e celulase na condição de fermentação do estado sólido. A celulase foi a enzima produzida em maior quantidade. Portanto, o mandacaru pode ser utilizado como um substrato alternativo para produção de celulase, amilase e lipase por A. niger em FES.
Agradecimentos
Referências
ADETUNJI, A.I.; OLANIRAN, A.O. Production strategies and biotechnological relevance of microbial lipases: a review. Brazilian Journal of Microbiology, v.52, n.3, p.1257–1269, 2021.
OZATAY, S. Recent Applications of Enzymes in Food Industry. Journal of Current Research on Engineering, Science and Technology, v.6, n.1, p.17-30, 2020. DOI: 10.26579/jocrest.52
RAINA, D.; KUMAR, V.; SARAN, S. A Critical Review on Exploitation of Agro-Industrial Biomass as Substrates for the Therapeutic Microbial Enzymes Production and Implemented Protein Purification Techniques. Chemosphere, v.294, p.133712, 2022. ISSN 0045-6535. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.133712.
