Avaliação do comportamento do fungo de ambiente marinho Hypocrea lixii-5A7 na produção de celulases utilizando Fermentação em Estado Sólido

Abstract

O processo de hidrólise de resíduos naturais com o uso de enzimas é realizado pelas indústrias a fim de degradar a biomassa. A celulose é um componente de extrema importância e está presente em quantidades elevadas em diversos resíduos naturais além de poder ser hidrolisada para obter glicose que se constitui em um produto de interesse. Assim, as enzimas celulolíticas se tornam interessantes para aplicação em agroindústrias, indústrias farmacêuticas e de alimentos, uma vez que podem degradar a celulose presente nesses resíduos. Atualmente, utiliza-se alguns microrganismos para a obtenção das enzimas celulolíticas como Aspergillus niger e Trichoderma reesei, entretanto é interessante o estudo de novos microrganismos que possuem a capacidade de produção dessas biomoléculas com o objetivo de otimizar o processo e os produtos que serão obtidos. Baseado na variedade de microrganismos existentes e da pouca exploração de fungos de ambiente marinho, esse projeto buscou utilizar o fungo Hypocrea lixii 5A7 para estudo, analisando o seu comportamento em fermentação em estado sólido visando uma maior produção das enzimas celulolíticas, sendo elas: a FPAse, endoglucanase, exoglucanase e β-glicosidase. Para isso, foram utilizados diferentes substratos para verificação da melhor condição de crescimento, além da realização da dosagem das enzimas para análise dos resultados. Os substratos utilizados foram o farelo de milho, de aveia, de trigo, bagaço de cana de açúcar e casca de café. Os resultados mostraram que o Hypocrea lixii 5A7 é um ótimo produtor de endoglucanase por fermentação em estado sólido apresentando valores de atividade específica de até 48,223 U/mg para o substrato casca de café, além de demonstrar também uma boa produção das outras enzimas, onde para a exoglucanase obteve-se um valor máximo de 18,428 U/mg utilizando o farelo de milho; e para a β-glicosidase um valor máximo de 2,073 U/mg utilizando o bagaço de cana de açúcar. Dessa forma, podemos dizer que a utilização de resíduos como substratos na fermentação em estado sólido para a produção das enzimas celulolíticas utilizando o Hypocrea lixii 5A7 é um estudo promissor com grande potencial para ser explorado futuramente.

The process of hydrolyzing natural residues using enzymes is carried out by industries to degrade biomass. Cellulose is an extremely important component and is present in high quantities in various natural residues. It can be hydrolyzed to obtain glucose, which is a product of interrest. Thus, cellulolytic enzymes become interesting for application in agro-industries, pharmaceuticals, and food industries, as they can degrade the cellulose present in these residues. Currently, some microorganisms like Aspergillus niger and Trichoderma reesei are used to obtain cellulolytic enzymes. However, exploring new microorganisms with the capacity to produce these biomolecules is essential for optimizing the process and the resulting products. Based on the variety of existing microorganisms and the little exploration of fungi from the marine environment, this project sought to use the fungus Hypocrea lixii 5A7 for study, analyzing its behavior in solid-state fermentation and aiming at greater production of cellulolytic enzymes, namely: FPAse, endoglucanase, exoglucanase, and β-glucosidase. For this, different substrates were used to verify the best growth condition, in addition to measuring the enzymes to analyze the results. The substrates used were corn bran, oat bran, wheat bran, sugar cane bagasse, and coffee husks. The results showed that Hypocrea lixii 5A7 is an excellent producer of endoglucanase through solid-state fermentation, presenting specific activity values of up to 48.223 U/mg for the coffee husk substrate, in addition to also demonstrating a good production of other enzymes, where for exoglucanase it reached a maximum value of 18,428 U/mg using corn bran and for β-glucosidase it reached a maximum value of 2.073 U/mg using sugar cane bagasse. Therefore, we can say that the use of waste as substrates in solid-state fermentation for the production of cellulolytic enzymes using Hypocrea lixii 5A7 is a promising study with great potential to be explored in the future.