Produção e caracterização bioquímica de xilanases produzidas pelo fungo isolado EA 1.3.1.

Abstract

As biotecnologias relacionadas com as energias renováveis, tais como os biocombustíveis obtidos de fontes residuais, de baixo custo, e que representam tecnologias limpas, tornaram uma solução para os problemas ambientais. Assim, objetivou-se desenvolver um bioprocesso para obtenção de um extrato rico em xilanases fúngicas, determinando seus parâmetros físico-químicos de cultivo do microrganismo, além de caracterizar bioquimicamente o extrato bruto obtido. A otimização da produção xilanolítica foi obtida analisando o desenvolvimento do fungo diante das variações dos recursos disponíveis e com análise bioquímica do extrato bruto. Variou-se os meios de cultivo e tempo de crescimento, fonte de nitrogênio, de carbono, solução de sais, concentração de esporos e pH inicial do meio. A atividade xilanásica foi determinada pela formação dos açúcares redutores pela hidrólise do substrato xilana beechwood 1% (m/v) em tampão acetato de sódio 100 mM, pH 5,5, à 55 ºC, utilizando-se o ácido 3’,5’dinitrosalicílico como agente colorimétrico. A produção xilanolítica máxima foi obtida pelo fungo EA 1.3.1 em meio de cultura líquido Khanna enriquecido com solução de sais CP, durante quatro dias de forma estacionária, utilizando-se extrato de levedura como fonte de nitrogênio. A produção xilanolítica apresentou maiores níveis de atividade quando o microrganismo foi cultivado em meio contendo farelo de trigo com 25,63 U.mL quando comparada com as outras fontes testadas. Vale citar que, a palha de cana-de-açúcar e semente de abóbora também favoreceram a síntese enzimática e, portanto, podem ser utilizadas como fontes alternativas para a produção de xilanases. O pH inicial do meio de cultivo foi de 8,5 e a concentração ideal de inóculo tem ordem de grandeza de 10 esporos/mL. Após a otimização de cultivo, realizou-se a caracterização bioquímica das xilanases, observando-se que a temperatura e pH ideais de ensaio enzimático foram 65 °C e 6,5, respectivamente. Visualizou-se que à 50 °C o extrato enzimático apresentou-se estável, perdendo apenas 8% da sua atividade após 90 minutos de incubação e diminuindo sua atividade com exposição a temperaturas mais elevadas. As enzimas se apresentaram estáveis à pH 5,0, durante 90 minutos. Concluiu-se, assim, que o fungo isolado demonstrou elevada atividade xilanolítica, podendo ser produzido com custo reduzido, devido às fontes de carbono de baixo custo, além de apresentarem características importantes em processos industriais, como atividade enzimática em ampla faixa de temperatura e pH e estabilidade a temperatura.