63ª Reunião Anual da SBPC

E. Ciências Agrárias - 7. Ciência e Tecnologia de Alimentos - 4. Ciência e Tecnologia de Alimentos

Resíduo do processamento de manga (Mangifera indica. L) como matéria-prima para obtenção de enzimas celuliticas por Fermentação em Estado Sólido

Marcelo Franco 1 Tamires Carvalho dos Santos 2

1. Prof. Dr./Orientador - Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia/UESB 2. Bolsista ITI-A CNPq - Universidade Estadual do sudoeste da Bahia/UESB

INTRODUÇÃO:

No Brasil a quantidade de resíduos agroindustriais produzida é grande, atualmente, conceitos de minimização, recuperação, aproveitamento desses é foco de diversos estudos, sua reutilização como matéria-prima para bioprocesso se torna viável devido ao seu baixo custo econômico e sua grande disponibilidade, por isso essas pesquisas crescem exponencialmente. Através da bioconversão desses resíduos agroindustriais é possível sintetizar diversos compostos orgânicos, os quais com diversas aplicações industriais. Dentre esses bioprocessos a fermentação em estado sólido (FES) se destaca. Os fungos do gênero Aspergillus são economicamente importantes, sendo utilizados em numerosas fermentações, incluindo a produção de ácidos orgânicos, biosurfactantes além de ser o microrganismo mais aplicado na produção de enzimas. O objetivo deste trabalho é otimizar a produção de enzimas celulolíticas produzidas através da FES sobre o resíduo do beneficiamento de manga.

METODOLOGIA:

O microrganismo estudado foi o Aspergillus Níger e o resíduo da manga foi seco e triturado (0,2 mm). A cepa foi suspensa em solução de Tween 80 e a contagem de esporos na câmara de Neubauer com auxílio do microscópio. Fermentações foram realizadas em erlenmeyers contendo resíduo de manga e água estéril sendo adicionada a quantidade de 107 esporos por grama. Incubações foram conduzidas a 35 oC em estufa bacteriológica. O extrato enzimático foi obtido através de extração mecânica com solução tampão de citrato de sódio com o pH 4,8 a 50 mM e posteriormente centrifugado a 1000 rpm por 10 min. A atividade de CMCase (carboximetilcelulase) foi determinada através da dosagem de açúcares redutores produzidos pela degradação de carboximetilcelulose pelo extrato enzimático bruto e a atividade da FPase (papel de filtroliase) resultou da degradação de uma tira de papel de filtro, ambas as quantificações forem através do método do ácido dinitrosalicílico. Os experimentos foram conduzidos em três níveis de atividade de água e cinco níveis do fator tempo, foram realizadas três repetições. Os resultados obtidos foram analisados por Análise de Variância (ANOVA) com 5% de probabilidade para o teste F (Fisher) e Análise de Regressão para a significância dos parâmetros (Teste Student, p < 0,10), análise de resíduos e coeficiente de determinação (R2).

RESULTADOS:

Neste trabalho foi analisado o efeito da atividade de água (0,88, 0,94 e 0,97) e do tempo de fermentação (24, 48, 72, 96 e 120 horas) sobre a atividade cinética das enzimas, CMCase e FPase, produzidas durante a fermentação em estado sólido do resíduo do beneficiamento de manga (Mangifera indica. L.) com auxílio da espécie fúngica Aspergillus niger. Os resultados indicaram que a melhor atividade para a enzima CMCase foi de 8,97 U/g, atingida após 74 horas de fermentação, enquanto que para a enzima FPase esse valor foi de 3,36 U/g, após 98 horas, ambas apresentaram melhores resultados em aproximadamente 0,92 de atividade de água. Através dos gráficos de Pareto, observamos que o tempo de fermentação tem maior efeito sobre a atividade da enzima CMCase, enquanto que a variável atividade de água exerce maior efeito sobre a atividade da enzima FPase. O modelo quadrático para ambas as variáveis ajustadas para cada uma das enzimas estudadas apresentaram os resultados de R2 = 0,81 e R2 = 0,73, respectivamente, para CMCase e Fpase. O comportamento dos sistemas estudados podem ser descritos por um modelo polinomial de segunda ordem (Equações 1 e 2), onde o termo de interação entre as variáveis independentes não foi significativa (p> 0,10). ACM = - 881,864 + 1896,34aw – 1021,12aw2 + 0,233250t – 0,00156527t2 (1) AFP = - 679,697 + 1468,76aw – 792,633aw2 + 0,0372726t – 0,000189167t2 (2)

CONCLUSÃO:

Os resultados indicam que a estirpe de Aspergillus niger é bastante promissora, no que se diz respeito à obtenção de enzimas celulósicas, a análise obtida indica que para a CMCase o tempo ótimo está previsto em 72 horas de fermentação, enquanto que para FPase indica que a otimização do bioprocesso encontra-se entre 96 horas de fermentação. Em ambas as enzimas estudas a atividade de água 0,92 se mostrou superior no que se diz respeito ao estimulo fúngico para obtenção ideal das espécies enzimáticas. Estudos sobre a viabilidade deste bioprocesso devem ser desenvolvidos principalmente na área de separação e caracterização dos produtos. A FES é uma tecnologia capaz de propor caminhos alternativos para a reutilzação dos resíduos agroindustriais, diminuindo possíveis problemas ambientais, bem como, agregar valor econômico a esses coprodutos.

Palavras-chave: Aspergillus niger, superfície de resposta, fermentação.