PRODUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE (HEMI)CELULASES DE Aspergillusniger OBTIDAS POR DIFERENTES SISTEMAS DE CULTIVO

PRODUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE (HEMI)CELULASES DE Aspergillusniger OBTIDAS POR DIFERENTES SISTEMAS DE CULTIVO

VASCONCELLOS, V. M.; GIORDANO, R. L. C.; FARINAS, C. S.; TARDIOLI, P. W.

Artigo:

As celulases e xilanases, enzimas capazes de hidrolisar a biomassa vegetal, podem ser obtidas através de diferentes técnicas de cultivo, microrganismos e substrato indutor, diferenciando assim as características dos extratos enzimáticos produzidos. O presente trabalho avaliou a produção enzimática pelo fungo filamentoso Aspergillus niger utilizando diferentes métodos de cultivo (em estado sólido, submerso e combinado) e diferentes substratos indutores (bagaço de cana pré-tratado por explosão a vapor lavado e não lavado e com pré-tratamento hidrotérmico). A melhor condição foi o cultivo em estado sólido com o bagaço hidrotérmico, com atividades de 116,7±14,3, 92,7±26,5 e 975,4±105,8 UI/mg de proteína para endoglucanase, β-glicosidase e xilanase, respectivamente. Além disso, os extratos apresentam termoestabilidades distintas, indicando diferenças não só quantitativas, mas também qualitativas para as diferentes condições de cultivo.

As celulases e xilanases, enzimas capazes de hidrolisar a biomassa vegetal, podem ser obtidas através de diferentes técnicas de cultivo, microrganismos e substrato indutor, diferenciando assim as características dos extratos enzimáticos produzidos. O presente trabalho avaliou a produção enzimática pelo fungo filamentoso Aspergillus niger utilizando diferentes métodos de cultivo (em estado sólido, submerso e combinado) e diferentes substratos indutores (bagaço de cana pré-tratado por explosão a vapor lavado e não lavado e com pré-tratamento hidrotérmico). A melhor condição foi o cultivo em estado sólido com o bagaço hidrotérmico, com atividades de 116,7±14,3, 92,7±26,5 e 975,4±105,8 UI/mg de proteína para endoglucanase, β-glicosidase e xilanase, respectivamente. Além disso, os extratos apresentam termoestabilidades distintas, indicando diferenças não só quantitativas, mas também qualitativas para as diferentes condições de cultivo.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1211-20465-171026

Referências bibliográficas

• [1] BAILEY, M.J.; POUTANEN, K.; Production of xylanolytic enzymes by strains of Aspergillus. ApplMicrobiolBiotechnol, n.30, p.5-10, 1989.
• [2] Área temática: Processos Biotecnológicos 7BRADFORD, M. M. Rapid and sensitive method for quantification of microgram quantities of protein utilizing principle of protein-dye binding. Anal Biochem,v. 72, p. 248-254, 1976 CASTRO, L. P. M.; TREJO-AGUILAR, B. A.; OSORIO, G. A. Thermostablexylanases produced at 37°C and 45°C by a thermotolerantAspergillus strain. FemsMicrobiol. Lett. 146, 97–102, 1997 COURI, S.; FARIAS, A. X. Genetic manipulation of Aspergillus niger for increased synthesis of pectinolytic enzymes. Revista De Microbiologia, v. 26, n. 4, p. 314-317, Oct-Dec 1995.
• [3] CUNHA, F.M.; BACCHIN, A.L.G.; HORTA, A.C.L.; ZANGIROLAMI, T.C.; BADINO, A.C.; FARINAS, C.S. Indirect method for quantification of cellular biomass in a solidscontaining medium used as pre-culture for cellulase production. BiotechnolBioproc Eng. N. 17, p. 100-108, 2012.
• [4] DELABONA, P.; PIROTA, R.D.P.; CODIMA, C.A.; TREMACOLDI, C.R.; RODRIGUES, A.;. DODD, D.; CANN, I. Enzymatic deconstruction of xylan for biofuel production.Glob. Change Biol. Bioenergy, 1, 2–17. 2009.
• [5] FARINAS, C. S.; LOYO, M. M.; BERALDO Jr. A.; TARDIOLI, P. W.; NETO, V. B.; COURI, S. Finding stable cellulase and xylanase evaluation of the synergistic effect of pH and temperature. New Biotechnol, v. 27, n. 6, p. 810-815, Dec 2010.
• [6] GHOSE, T.K. Measurement of cellulaseactivies. Pure Andamp;ApplChem, Oxford, v.59, n.2, p. 257-268, 1987.
• [7] KIM, Y.; KREKE, T.; HENDRICKSON, R.; PARENTI, J.; LADISCH, M. R. Fractionation of cellulase and fermentation inhibitors from steam pretreatedmixed hardwood. BioresTechnol, v. 135, p. 30-38, 2013.
• [8] KIM, Y.; MOSIER, N. S.; LADISCH, M. R. Enzymatic digention of liquid hot water pretreated hybrid poplar. BiotechnolProg, Vol. 25, N. 2, p. 340-348, 2009 MANDELS, M.; STERNBERG, D. Recent advances in cellulase technology. Fermentation Technol. n.54, p.256-286, 1976.
• [9] MILLER, G.L. Use of dinitrosalicilic acid reagent for determination of reducing sugar. Anal. Biochem., v. 31, p. 426-428, 1959.
• [10] PEREIRA JR, N., COUTO, M. A. P. G., SANTA ANNA L. M. M. Biomass of Lignocelulosic Composition for fuel ethanol production within the context of biorefinery.Series onbiotechnology. Rio de Janeiro: Escola de Química/UFRJ, v.2, 2008.
• [11] SADANA, A.; HENLEY, J. P. Single-step unimolecular non-first-order enzyme deactivation kinetics. BiotechnolBioeng, v. 30, p. 717-723, 1987.
• [12] SOCCOL, C.R.; VANDENBERGHE, L.P.S.; MEDEIROS, A.B.P.; KARP,S.G.; BUCKERIDGE, M.S.; RAMOS, L.P.; PITARELO, A.P.; FERREIRALEITÃO,V.;GOTTSCHALK, L.M.F.; FERRARA, M.A.; BON, E.P.S.; MORAES, L.M.P.; ARAÚJO, J.A.; TORRES, F.A.G. Bioethanol from lignocelluloses:status and perspectives in Brazil. BioresourTechnol,n.101, p.4820-4825, 2010.
• [13] SOHAIL, M.; SIDDIQI, R.; AHMAD, A.; KHAN, S. A. Cellulase production form Aspergillus niger MS82: effect of temperature and pH.New Biotechnol, v. 25, n. 6, p. 437-441, 2009.
• [14] ZHANG, Y-H.P.; HIMMEL, M. E.; MIELENZ,J. R. Outlook for cellulase improvement: screening and selection strategies. Biotechnol. adv. v.24, p.452-481, 2006.

Como citar:

VASCONCELLOS, V. M.; GIORDANO, R. L. C.; FARINAS, C. S.; Paulo Waldir Tardioli; "PRODUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE (HEMI)CELULASES DE Aspergillusniger OBTIDAS POR DIFERENTES SISTEMAS DE CULTIVO", p-1722-1729. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1211-20465-171026