C. Ciências Biológicas - 3. Bioquímica - 3. Enzimologia
SELEÇÃO DOS MELHORES PARÂMETROS PARA PRODUÇÃO DE CELULASES E XILANASES POR THERMOASCUS AURANTIACUS CBMAI756 POR FERMENTAÇÃO EM ESTADO SÓLIDO UTILIZANDO BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR
Lílian Rodrigues do Amaral2
Rodolfo Travaini2
Eleni Gomes1
Roberto da Silva2
1. IBILCE-UNESP/Departamento de Biologia
2. IBILCE-UNESP/Departamento de Química e Ciências Ambientais
INTRODUÇÃO:Um dos grandes desafios do Brasil nesta década é a independência tecnológica no setor energético. Esta meta é ainda mais gigantesca se realizada de forma sustentável. Neste cenário, graças a seu extenso parque agroindustrial, o resíduo da agroindústria é uma matéria prima de grande potencial, como o bagaço de cana, largamente disponível no Brasil que é hoje rejeitado ou subaproveitado. Seu aproveitamento mais promissor seria na pesquisa do bioetanol. Para eficiência desse processo é necessário escolher os melhores parâmetros fermentativos, como granulometria, solução nutriente e volume de solução nutriente. Este trabalho tem objetivo de desenvolver estudos para viabilização de um processo de produção de bioetanol com ação de enzimas. Foi estudado os melhores parâmetros para produção de celulases (CMCase e β-glicosidase) e hemicelulases (xilanase e β-xilosidase) pelo fungo termofílico Thermoascus aurantiacus CBMAI756. A produção enzimática ocorreu por fermentação no estado sólido (FES). Os melhore parâmetros para produção de celulases e hemicelulases foi granulometria maior que 2,00 mm, solução nutriente 3,5 g/L de (NH4)2SO4; 3,0 g/L de KH2PO4; 0,5 g/L de MgSO4.7H2O; 0,5 g/L de CaCl2, volume de solução nutriente de 20,0 mL.METODOLOGIA:Para produção enzimática utilizou-se o fungo T. aurantiacus CBMAI756 e bagaço de cana, como substrato, em duas granulometrias G1 (0,59 < G1 < 2,00 mm) e G2 (> 2,00 mm). A inoculação foi realizada em erlenmeyer de 250 mL com 50 mL de agar Sabourad e mantido por 2 dias a 50ºC. O inóculo foi obtido pela adição de 100 ou 200 mL (para volume de inóculo de 10 mL [V1] e 20 mL [V2], respectivamente) de solução nutriente (S1 – 0,1% de NH4NO3; 0,1% de NH4H2PO4; 0,1% de MgSO4.7H2O; S2 – 3,5 g/L de (NH4)2SO4; 3,0 g/L de KH2PO4; 0,5 g/L de MgSO4.7H2O; 0,5 g/L de CaCl2; S3 – S1 + 0,5% de St*; S4 – S2 + 0,5% de St*. St – 5,00% de EDTA; 2,20% de ZnSO4.7H2O; 1,10% de H3BO3; 0,50% de FeSO4.7H2O; 0,16% de CoCl2.5H2O; 0,16% de CuSO4.5H2O; 0,11% de (NH4)6MoO24.4H2O) e foi transferido a erlenmeyers com 5,0 g de substrato lavado e seco até peso constante. Todos os parâmetros foram combinados (ex: S1 – G1 – V1; S1 – G1 - V2). A fermentação ocorreu em duplicata a 50ºC por 7 dias. A extração foi realizada pela adição de 40 mL de água destilada, agitação, filtração e centrifugação. Os ensaios enzimáticos de celulases (CMCase, β-glicosidase) e hemicelulases (xilanase e β-xilosidase) foram realizados como descrito por LEITE, 2004.RESULTADOS:Para todas as combinações foi analisada a produção de celulases (CMCase, β-glicosidase) e hemicelulases (xilanase e β-xilosidase). Em trabalhos realizados no Laboratório de Microbiologia Aplicada e Bioquímica dos Processos do Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, campus de São José do Rio Preto, é habitual utilizar a solução nutriente S1, volume de solução V1 e granulometria não definida (LEITE, 2004). Os resultados obtidos nessa fermentação mostraram que para celulases e xilanases os melhores parâmetros de produção enzimática foram G2, S2 e V2 com valores de 223,55 ± 2,20; 21,77 ± 0,00; 666,27 ± 10,22; 13,99 ± 0,75 U/g que corresponde a um aumento de 162%, 88%, 142%, 481%, para CMCase, β-glicosidase, xilanase e β-xilosidase, respectivamente, em relação aos parâmetros usados, normalmente, no laboratório que foi realizado o estudo. O aumento médio na produção enzimática foi de 12% para granulometria maior que 2,00 mm em relação a G1, 128% para solução nutriente composta por 3,5 g/L de (NH4)2SO4; 3,0 g/L de KH2PO4; 0,5 g/L de MgSO4.7H2O; 0,5 g/L de CaCl2 em relação a S1 e 112% para volume de 20 mL em relação a volume de 10 mL.CONCLUSÕES:Para todas as enzimas os melhores parâmetros fermentativos foram granulometria maior que 2,00 mm, solução nutriente composta por 3,5 g/L de (NH4)2SO4; 3,0 g/L de KH2PO4; 0,5 g/L de MgSO4.7H2O; 0,5 g/L de CaCl2 e volume de solução nutriente de 20 mL. O aumento na produção enzimática, em relação aos parâmetros utilizados anteriormente, foi significativamente grande e auxiliaram a continuação de estudos para produção de bioetanol a partir de bagaço de cana.
Instituição de fomento: FAPESP e CNPQ
Trabalho de Iniciação Científica
Palavras-chave: Thermoascus aurantiacus CBMAI756, Celulase, Xilanase
E-mail para contato: lirodan@hotmail.com
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