Produção e caracterização de quitina, quitosana e glicosamina em meios formulados com substratos agroindustriais

Abstract

Quitina (β-(1-4)-N-acetil-D-glucosamina) é um polímero linear, com estrutura cristalina organizada em microfibrilas, podendo ser encontrado abundantemente na natureza. Quitosana (β-(1-4)- D-glucosamina) é um polímero amorfo, derivado da quitina pelo processo de desacetilação, e glicosamina, é um monômero obtido por hidrólise ácida da quitina ou quitosana. A quitosana e glicosamina vêm sendo comercializadas a partir de crustáceos, contudo, podem apresentar problemas aos consumidores, devido ao seu elevado potencial alérgico. Neste sentido, estudos foram realizados para obtenção de quitina, quitosana e glicosamina, a partir de diferentes fungos pertencentes à ordem Mucorales, isolados do solo do semi-árido de Pernambuco, Brasil. Inicialmente, foi realizada a seleção das estirpes com maior produção de biomassa em meio sintético GP (Glicose/Peptona) otimizado. O processo de extração foi conduzido pelo tratamento álcali-ácido e hidrólise ácida, respectivamente para obtenção de quitina, quitosana e glicosamina. Os resultados obtidos demonstraram que o meio GP, Cunninghamella elegans UCP 1306 produziu a maior quantidade de biomassa (12 g/L), enquanto que Syncephalastrum racemosum UCP 1302 produziu a maior quantidade de quitina (176,9 mg/g) e C. phaeospora UCP 1303 produziu a maior quantidade de quitosana (112,8 mg/g). A maior produção de glicosamina foi de 70,44% para C. elegans UCP 1306. Os fungos selecionados foram estudados quanto à produção de quitina, quitosana e glicosamina, em meio formulado com substratos provenientes da agroindústria, como fontes renováveis e de baixo custo. Os resultados com a produção de quitosana e glicosamina em meios formulados com fontes renováveis demonstraram que C. elegans UCP 1306 produziu a maior quantidade de biomassa (6,76 g/L) e rendimento de glicosamina (60,03%) no meio formulado com milhocina e mel. A maior quantidade de quitosana (218,6 mg/g) foi obtida no meio suplementado com milhocina e aminoácidos. Todas as amostras de quitina e quitosana foram submetidas a análise por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) para determinação do Grau de Desacetilação (GD). Os resultados obtidos com a produção de quitina, quitosana e glicosamina por via microbiológica sugerem a utilização de substratos renováveis, possibilitando um processo biotecnológico sustentável das biomoléculas de elevado potencial para aplicação nas áreas farmacêutica e biomédica.