Produção de astaxatina por Mucor circinelloides utilizando melaço de cana-de-açúcar como substrato alternativo sob a influência de luz azul

Abstract

Os carotenóides são substâncias naturais que podem ser sintetizados por plantas e microorganismos. Recentemente houve um aumento do interesse da produção de corantes naturais por processos biotecnológicos de fontes biológicas devido à preocupação com o uso de aditivos químicos nos alimentos. A astaxantina é um dos principais carotenóides amplamente utilizado na indústria e na aquicultura, além disso, possui um importante papel na diminuição do risco de várias doenças degenerativas devido ao seu alto poder antioxidante. Neste trabalho foi estudada a produção de astaxantina por Mucor circinelloides utilizando o meio definido Hesseltine e Anderson e o resíduo agroindustrial melaço de cana-de-açúcar, nas concentrações de 4%, 7% e 10% na presença e ausência de LED´s azul. O inóculo foi obtido a partir do M. circinelloides após 5 dias de crescimento no meio BDA (Batata-Dextrose-Ágar), a 28ºC, 96 horas, 120 rpm. Após a seleção da melhor concentração os frascos contendo melaço de cana-de-açúcar foram incubados em shaker orbital sob diferentes temperaturas (25, 30 e 35ºC), pH (6,0, 7,0 e 8,0) e agitação (120, 135 e 150 rpm) por 96h sob iluminação com LED´S de cor azul e no escuro, segundo um planejamento fatorial 23 com quatro repetições no ponto central. Após o processo fermentativo, a astaxantina foi extraída da biomassa, utilizando uma solução de dimetilsulfóxido/acetona. Em seguida foi pré-purificada em éter de petróleo e analisada por espectrofotometria UV-visível (474 nm). A partir do ponto maximizado do planejamento fatorial foi realizada a determinação do peso seco, pH, proteínas totais, assim como teste de toxicidade e de atividade antioxidante da astaxantina obtida. A produção de astaxantina utilizando o meio Hesseltine e Anderson apresentou rendimento de 142,0 μg/g sem influência de LED´s azul e 340,1 μg/g quando se utilizou LED´s azul, com um aumento da produção de aproximadamente 42%. A melhor condição para a produção de astaxantina com melaço de cana-de-açúcar deu-se na concentração de 4% na ausência (32,7 μg/g) e presença de LED´s azul (134,4 μg/g) durante 96h, 120 rpm a 25°C. De acordo com o planejamento fatorial 23 o ponto máximo de produção foi obtido a 30°C, pH 7,5 e 100 rpm com cerca de 469,0 μg/g na ausência de LED´s azul e 667,6 μg/g na presença de LED´s azul, aumentando em aproximadamente 89% a produção. A astaxantina obtida por M. circinelloides apresentou baixa toxicidade frente à Artemia salina na concentração de 25% e potencial de inibição dos radicais livres de cerca de 92% nos índices testados. O resíduo agroindustrial melaço de cana-de-açúcar possui potencial para a produção de astaxantina por M. circinelloides principalmente na concentração de 4%. Os resultados apresentados demonstram que a utilização de LED´S azul pode aumentar significativamente o teor de astaxantina produzida pelo M. circinelloides.