UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro Ladebio

LADEBIO

Laboratórios de Desenvolvimento de
Bioprocessos da Escola de Química da UFRJ

SInProBio, LaProEnz, LabEngBio, LabSIm e Central Analítica
Desde 14/12/2009
Estatísticas 177957 visitas.
W3C XHTML 1.0

Produção Científica: Teses de Doutorado

Estudo da Produção de Xilanases por Aspergillus Awamori em Bagaço-de-Cana

Autora: Judith Liliana Solórzano Lemos
Ano da Defesa: 2001
Orientador: Nei Pereira Jr., PhD
Programa: TPQB - Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos da EQ/UFRJ
Download: PDF (PDF: 72 KB)

Resumo

O presente trabalho teve por objetivo abordar aspectos tecnológicos da produção de xilanases, tratando inicialmente da seleção de microrganismos (actinomicetos e fungos filamentosos) com capacidade para produção destas enzimas.

Estes experimentos preliminares de seleção permitiram apontar Aspergillus awamori como o microrganismo de maior potencial para a produção de xilanases. A caracterização parcial de endo-xilanase e ß-xilosidase, produzidas pela linhagem selecionada, resultou em temperaturas ótimas de ação enzimática de 60 e 55°C, respectivamente, bem como valores ótimos de pH iguais a 5 para ambas as enzimas.

A endo-xilanase exibiu boa estabilidade ao pH entre valores de 5 a 7, e à estocagem a -4°C pelo período de, aproximadamente, 6 meses. ß-xilosidase mostrou-se um pouco mais estável do que endo-xilanase em temperaturas acima de 50°C, a partir da qual, esta última, sofreu uma rápida desnaturação.

Visando aumentar a estabilidade térmica de endo-xilanase, estudou-se o efeito protetor de álcoois polihídricos, constatando-se o efeito positivo tanto de xilitol como de sorbitol, usados na concentração de 2 M. Ambos polióis suportaram atividades próximas a 100% no extrato bruto ao longo de 4.5 h de contato. À continuação, determinaram-se os valores de Km e Vm para endoxilanase (3,12 mg xilana/ml e 6,63 µmol xilose/min, respectivamente) e para ß-xilosidase (0,45 µM PNF e 0,078 µmol PNF/min , respectivamente).

A Cromatografia eletroforética em condições desnaturantes permitiu identificar a presença de 3 isoenzimas com os seguinte pesos moleculares: 31; 51,4 e 55 KDa, confirmados através de zimograma.

A seguir, realizaram-se experimentos em fermentação em meio semi-sólido (FMSS), onde diferentes variáveis do processo foram investigadas, resultando nas seguintes condições otimizadas:

Adicionalmente, fontes de nitrogênio orgânicas e inorgânicas foram avaliadas, podendo-se constatar a necessidade do emprego de NaNO3, suplementado com extrato de lêvedo (EL), para produzir o dobro de atividade endo-xilanásica (100 U/ml) do que no meio composto por peptona + extrato de lêvedo (45 U/mL).

A melhor relação C/N (10/1) mostrou que a síntese das enzimas é fortemente regulada por nitrogênio. Através do emprego conjunto de bagaço de cana e Ajifer, (rejeito da Ajinomoto) foi possível obter aproximadamente 1/3 do valor máximo da atividade endo-xilanásica, alcançado com o cultivo de Aspergillus awamori em meio otimizado. Isto indica a possibilidade de obtenção do complexo enzimático através do uso de fontes baratas e que, ao mesmo tempo, constitui uma solução para o destino de rejeitos tanto da agro-indústria como da indústria de alimentos.

Finalmente, com o objetivo de encontrar uma possível aplicação para o complexo enzimático bruto, foi feita uma extração de óleo de girassol extrusado.

Os resultados mostraram o potencial das enzimas produzidas pelo fungo filamentoso, pois o rendimento da extração foi de 16%, comparado com a amostra que não sofreu adição de solução enzimática.

LADEBIO - Laboratório de Desenvolvimento de Bioprocessos da Escola de Química da UFRJ