Aproveitamento do glicerol residual no potencial biotecnológico de Mortierella isabellina na produção e acumulação de lipídeos

Abstract

Micro-organismos oleaginosos demonstram amplo uso, considerando o potencial biotecnológico inovador, tendo em vista os aspectos: rápido crescimento, fácil adaptação e utilização em substratos alternativos, fontes de “single cell oil” e lipídeos . Os micro-organismos considerados oleaginosos apresentam conteúdo lipídico acima de 20% em sua biomassa de tri-acilglicerol. Considerando o potencial biotecnológico de Mortierella isabellina do filo Zygomycota, neste trabalho foi realizado estudos com meios de composição definida e alternativos, suplementados com glicerol residual (excedente da podução de biodiesel) e milhocina (resíduo do beneficiamento do milho), avaliando o perfil de crescimento, bem como a acumulação de lipídeos intracelulares (single cell oil) através de análises citoquímicas. Estudos foram realizados com a produção de lipídeos por crescimento submerso e posterior quantificação dos lipídeos totais e caracterização do perfil de ácidos graxos. Um planejamento experimental foi também realizado, avaliando a relação carbono:nitrogênio na formulação de um meio de cultura para produção de biomassa rica em lipídeos. A cinética de crescimento radial demonstrou que o fungo Mortierella isabellina se desenvolveu de forma eficiente nos meios Batata ágar e meio mínimo sintético descrito por Hesseltine & Anderson (SMM), sendo este último selecionado como base e suplementado com a associação de glicerol residual e milhocina na proporção de 1:1 em rês concentrações 2, 4 e 8%. Observou-se que a concentração de 4% (glicerol residual e milhocina) permitiu maior velocidade de crescimento, com a presença de “single cell oil”, através da citoquímica. O fungo cultivado de acordo com planejamento fatorial de 22 (glicerol residual e milhocina) apresentou uma biomassa variando de 2,3g\L a 35,7g\L, observando-se um melhor resultado no ensaio com a concentração mais elevada de glicerol residual (8%) e menor concentração de milhocina (2%), enquanto na produção de lipídeos o rendimento foi de 75,2%. Os lipídeos produzidos demonstraram a seguinte composição: ácido palmítico (C16:0), linoléico (C18:2), oléico (C18:1), respectivamente, 21,8%, 44,5% e 23,2%. Contudo, ressalta-se que a composição química em ácidos graxos demonstra potencial para ser como matéria prima do biodiesel, tendo vista, a presença de ácidos graxos saturados e insaturados, além de triacilglicerol. Empregando o glicerol residual (8%), como única fonte de carbono no meio, por fermentação submersa o fungo M. isabellina apresentou maior produção de biomassa (20g/L), com os ácidos graxos mirístico (C14:0), palmítico (C16:0), oleico (C18:1), γ- linolênico (C18:3), sendo o ácido linoleico (C18:2) com maior porcentagem (60,1%). Os resultados obtidos com os estudos realizados demonstram uma composição estável dos lipídeos saturados e insaturados, semelhante à matéria prima vegetal, sendo considerado uma fonte potencial para produção de biodiesel.