Influência dos macronutrientes no crescimento de Myceliophthora thermophila I-1D3b em cultivo submerso - Silva, Gisele Fernanda Alves da [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2017)
Fungos filamentosos secretam grande quantidade de proteínas e outros produtos metabólicos para o meio de crescimento. As substâncias secretadas dependem não só das características metabólicas do microrganismo, como também da composição nutricional do meio de cultivo, particularmente dos macroelementos. Sendo assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência dos macronutrientes, carbono e nitrogênio, no crescimento e secreção de amilases, CMCase e xilanase do fungo Myceliophthora thermophila I-1D3b, em cultivo submerso. Atuando como fonte de carbono, foram escolhidos amido solúvel, carboximetilcelulose, papel de filtro e glicose e como fonte de nitrogênio sulfato de amônio, peptona e extrato de levedura. O crescimento fúngico foi determinado pela quantificação de biomassa micelial. Foram realizados ensaios de cinética de crescimento microbiano e de secreção das enzimas mencionadas, alternando-se e associando-se as fontes de carbono e nitrogênio, procurando estabelecer uma correlação entre a disponibilidade de fontes simples e complexas de carbono e de fonte orgânicas e inorgânicas de nitrogênio, na síntese de biomassa e secreção de enzimas amilase, CMCase e xinalase. Realizou-se ensaios variando a fonte de nitrogênio, peptona, sulfato de amônia e extrato de levedura em concentração fixa de glicose. Determinou-se a concentração de nitrogênio presente nos substratos utilizados como fonte de nitrogênio e calculou-se a massa de substrato necessário para oferecer as respectivas concentrações de nitrogênio, 10 e 13%. Também foram realizados experimentos variando as fontes de carbono em amido solúvel, Carboximetilcelulose e papel de filtro, em diferentes concentrações (2,5; 5,0; 7,5 e 10,0 g.L-1). Esse mesmo experimento foi realizado variando as fontes de carbono combinados à glicose. Foram obtidos como resultados maiores valores de biomassa em presença de fonte orgânica de nitrogênio, enquanto maiores atividades enzimáticas foram obtidas em cultivo constituído de fontes orgânicas e inorgânicas na proporção 2:1, respectivamente. Quando avaliada a influência das fontes de nitrogênio, peptona e extrato de levedura, ambas avaliadas em função da concentração de 10% e 13% de nitrogênio, não foram observadas diferenças significativas na composição de biomassa micelial ao fim de 120h de cultivo. Identificou-se influência da concentração de nitrogênio na atividade de CMCase, sendo que as melhores atividades obtidas ocorreram para a concentração de 13% de peptona e extrato de levedura. No entanto, não foi possível identificar a influência da concentração de nitrogênio na atividade de xilanase e amilase. No estudo das fontes de carbono, mostrou-se como melhor fonte de carbono na obtenção de biomassa fúngica o amido solúvel. Maiores atividades enzimáticas foram obtidas em presença de seus indutores: CMCase foram obtidas em cultivo constituído de carboximetilcelulose, e amilase em cultivo com amido solúvel. Quando as fontes de carbono foram combinadas à glicose, observou-se redução nas atividades das enzimas analisadas. Nesse trabalho, observou-se que cada fonte de carbono proporcionaram efeitos diferentes sobre crescimento microbiano e atividades enzimáticas, dada as características distintas de sua composição química e estrutural.

Filamentous fungi secrete large amounts of proteins and other metabolic products into the growth medium. The secret substances depend not only on the metabolic characteristics of the microorganism but also on the nutritional composition of the culture medium, particularly the macroelements. Therefore, the objective of the present work was to evaluate the influence of macronutrients, carbon and nitrogen on the growth and secretion of amylases, CMCase and xylanase of fungus Myceliophthora thermophila I-1D3b, in submerged culture. Acting as a carbon source, soluble starch, carboxymethylcellulose, filter paper and glucose and as source of nitrogen ammonium sulfate, peptone and yeast extract were chosen. Fungal growth was determined by the quantification of mycelial biomass. Microbial growth and secretion kinetics assays were performed alternating and associating as carbon and nitrogen sources, trying to establish a correlation between the availability of simple and complex sources of carbon and of organic and inorganic sources of nitrogen, in the synthesis of biomass and secretion of amylase enzymes, CMCase and xinalase. Tests were performed by varying the source of nitrogen, peptone, ammonium sulfate and yeast extract at fixed glucose concentration. The concentration of nitrogen present in the substrates used as nitrogen source was determined and the substrate mass required to provide as 10 and 13% nitrogen solutions was calculated. Experiments were also carried out, varying as carbon sources in soluble starch, Carboxymethylcellulose and filter paper, in different concentrations (2.5, 5.0, 7.5 and 10.0 gL-1). sources of carbon combined with glucose. As results obtained higher biomass values in the presence of organic nitrogen source, while higher enzymatic activities were obtained in organic and inorganic sources in the 2: 1 ratio, respectively. When evaluated by an influence of nitrogen sources, peptone and yeast extract, both evaluated as a function of 10% and 13% nitrogen concentration, were not significantly observed in the composition of mycelial biomass after 120 h of culture. The influence of nitrogen concentration on CMCase activity was identified, with the best activities obtained for a concentration of 13% of peptone and yeast extract. However, it was not possible to identify an influence of the nitrogen concentration on xylanase and amylase activity. In the study of carbon sources, the soluble starch was shown to be the best source of carbon in the production of fungal biomass. Higher enzymatic activities were obtained in the presence of its inducers, CMCase were obtained in culture consisting of carboxymethylcellulose and amylase in culture with soluble starch. As carbon sources were combined with glucose, it observed a reduction in the activities of the enzymes analyzed. In this work it was observed that each carbon source had different effects for microbial growth and enzymatic activities, given as distinct characteristics of its chemical and structural composition.
Influence of macronutrients on the growth of Myceliophthora thermophila I-1D3b in submerged culture
Keywords: Myceliophthora; Cultivo submerso; Macronutrientes; Submerged culture; Macronutrients