Produção de enzimas do complexo celulolítico e da xilanase por Aspergillus spp. da coleção de culturas Micoteca URM, UFPE, utilizando bagaço de cana-de-açúcar como substrato

Abstract

O bagaço da cana-de-açúcar é um subproduto da indústria sucroalcooleira que é constituído, entre outros açúcares, de celulose, um carboidrato cuja unidade monomérica é a glicose e de hemicelulose, que possui como principal constituinte a xilana cuja unidade monomérica é a xilose. Estes polissacarídeos possuem aplicabilidade na indústria biotecnológica, podendo ser utilizados como substrato para produção de enzimas do complexo celulolítico e a xilanase, enzimas essas que possuem ampla aplicabilidade na indústria biotecnológica, como em processos na indústria têxtil, na extração de componentes do chá verde e de proteínas da soja. A seleção de um fungo filamentoso capaz de produzir quantidade significante de enzimas do complexo celulolítico da xilanase utilizando bagaço de cana-de-açúcar tornará o uso deste substrato viável para produção das citadas enzimas. O objetivo deste trabalho foi selecionar uma espécie de Aspergillus procedente da Coleção de Culturas Micoteca URM, UFPE, para produção de enzimas do complexo celulolítico e da xilanase utilizando bagaço de cana-de-açúcar e selecionar variáveis que influenciam a produção enzimática. Nove linhagens de Aspergillus foram cultivadas em meio contendo bagaço de cana-de-açúcar residual (BCR) e cru (BCC) como fonte de carbono. Após o período de cultivo de cinco dias (30ºC, 90 rpm) o extrato enzimático foi obtido através da centrifugação (5000.g) da cultura. A produção do complexo celulolítico foi avaliada através da atividade de celulases totais, endoglucanase, exoglucanase e celobiase, como também da xilanase. Após a seleção das linhagens foi realizada a seleção de variáveis que influenciam na produção das enzimas do complexo celulolítico e xilanase através de planejamento fatorial fracionário 28-4. As linhagens que produziram enzimas do complexo celulolítico e xilanase nos maiores níveis utilizando bagaço de cana-de-açúcar foram A. phoenicis URM 4924 e A. aculeatus URM 4953 e essas linhagens foram escolhidas para estudo da seleção de variáveis que influenciam a produção das enzimas que degradam celulose e hemicelulose. Todas as oito variáveis (pH, concentração do substrato e inóculo, linhagem de Aspergillus, tipo de bagaço de cana-de-açúcar, tempo de cultivo, agitação e temperatura) apresentaram efeito estatisticamente significo para a produção de enzimas do complexo celulolítico e xilanase. Os níveis em que foram produzidas todas enzimas do complexo celulolítico e xilanase simultaneamente foram: pH 6,0, 168 horas de tempo de cultivo, BCR como substrato para produção das enzimas por A. aculeatus URM 4953. As variáveis que foram determinadas como as que mais influenciam a produção das enzimas do complexo celulolítico e xilanase por Aspergillus foram: pH, tempo de cultivo, tipo de bagaço de cana-de-açúcar e linhagem de Aspergillus. A linhagem A. aculeatus URM 4953 demonstrou ser uma alternativa para a produção de todas as enzimas do complexo celulolítico e xilanase utilizando bagaço de cana-de-açúcar, um substrato de baixo custo que propiciou o crescimento fúngico e a produção enzimática