Avaliação da produção de celulases por fungos filamentosos utilizando bagaço de cana como substrato

Abstract

As celulases são enzimas capazes de degradar a celulose, biopolímero mais abundante na natureza. Estas enzimas têm as mais variadas aplicações, destacando-se nas indústrias alimentícia, têxtil e de papel, e são produzidas por vários microrganismos dentre eles os fungos. Atualmente, sabe-se que as celulases secretadas por fungos filamentosos são formadas por três componentes enzimáticos, as endoglucanases, as celobiohidrolases (exoglucanases) e as β-glucosidases. O presente trabalho objetivou avaliar a produção de celulases por fungos filamentosos isolados de bagaço de cana-de-açúcar provenientes da Micoteca do Departamento de Micologia da UFPE (URM), tendo como substrato o bagaço tratado (NaOH 4% p/v, 121oC, 30 min) e não tratado. Das 8 espécies de fungos avaliadas, contendo como única fonte de carbono a celulose tratada, o Fusarium moniliforme URM2463 foi a espécie que apresentou maior índice enzimático (5,42 mm), sendo esta selecionada procedeu-se a fermentação em meio submerso para a avaliação da produção de celulases. O estudo da produção pelo F. moniliforme URM2463 foi realizado com auxílio de um planejamento fatorial completo 23, utilizando como variáveis independentes: tipo de substrato, concentração de substrato e temperatura e, como variáveis resposta: a produção da endoglucanase, exoglucanase, -glucosidase e a celulase total. Discos de 1,0 cm de diâmetro da cultura, previamente crescida em meio batata dextrose ágar, a 28°C, durante oito dias, foram cortados e transferidos para Erlenmeyers de 125 mL de capacidade, contendo 50 mL de meio de crescimento suplementado com diferentes concentrações de fontes de carbono [4, 12 e 20% de bagaço de cana tratado e não tratado (p/v)], a pH 4,5 previamente esterilizado em autoclave a 121 ºC por 20 min. As culturas foram incubadas em agitador orbital a 150 rpm em diferentes temperaturas (28, 35 e 42ºC) durante 240 h. As amostras foram coletadas a cada 48 h, filtradas e centrifugadas a 10.000 g por 5 min. Os sobrenadantes (extratos enzimáticos) obtidos foram utilizados para determinação da atividade enzimática e concentração protéica. O planejamento utilizado revelou que a melhor condição para a produção das enzimas celulolíticas em cultivo submerso ocorreu com bagaço de cana-de-açúcar não tratado, na concentração de 20% a temperatura de 28ºC com 192 h de cultivo, a qual apresentou atividades para celulase total de 2,37 ± 0,005 U, 7,12 x 10-3 para exocelobiohidrolase, 2,15 ± 0,005U para endoglucanase e 5,9 ± 0,005 U para a -glucosidase. O presente estudo demonstra que entre os fungos avaliados, o Fusarium moniliforme URM2463 mostrou ser uma fonte viável para produção de celulases, com potencial aplicação de interesse biotecnológico.