Acessibilidade / Reportar erro

Aspergellus niger como produtor de enzimas celuloliticas a partir farelo de cacau (Theobroma cacao)

Aspergellus niger as a producer of cellulolytic enzymes from cocoa (Theobroma cacao) meal

Resumos

O objetivo deste trabalho foi estudar a aplicação do fungo Aspergillus niger como produtor das enzimas celulolíticas CMCase, FPase e Xilanase, através da fermentação em estado sólido de cacau (Theobroma cacao). Avaliaram-se o efeito do tempo de fermentação (24, 72, e 120 horas) e da atividade de água (0,963; 0,976 e 0,983) sobre a produção das enzimas. As fermentações foram realizadas a 30º C em estufa bacteriológica. A otimização das condições ideais para produção de enzimas foi realizada a partir da Metodologia de Superfície de Resposta (MSR). Estatisticamente, as melhores atividades para a CMCase obtidas foram 14,18 U/mL em 0,972 aw e 70,07 horas de fermentação, para a FPase 7,51 U/mL 0,974 aw 80,56 horas e para a Xilanase foi 11,86 U/mL 0,971 aw e 64,24 horas.

Superfície de resposta; fungos filamentosos; produção enzimática


The aim of this work was to study the application of the fungus Aspergillus niger as a producer of the cellulolytic enzymes CMCase, FPase and Xylanase by solid-state fermentation of cocoa (Theobroma cacao). We evaluated the effect of fermentation time (24, 72, and 120 hours) and water activity (0.963, 0.976 and 0.983) on the production of enzymes. Fermentations were performed at 30º C in a bacteriological incubator. The optimization of ideal conditions for enzyme production was carried out using the response surface methodology (RSM). Statistically, the best activity obtained for CMCase was 14.18 U/mL at a w 0.972 and 70.07 hours fermentation, for FPase it was 7.51 U/mL at 0.974 a w and 80.56 hours, while for Xylanase was 11.86 U/mL at a w 0.971 and 64.24 hours.

Response surface; filamentous fungi; enzyme production


  • ADSUL, M.G.; GHULE, J.E.; SINGH, R.; SHAIKH, H.; BASTAWDE, K.B.; GOKHALE, D.V.; VARMA, A.J. Polysaccharides from bagasse: applications in cellulase and xylanase production. Carbohydrate Polymers, v.57, n.1, p.67-72, 2004.
  • ARANTES, V. SANDDLER, J.N. Access to cellulose limits the efficiency of enzymatic hydrolysis: the role of amorphogenesis. Biotechnology for Biofuels, v.3, n.4, p.1-11, 2010.
  • JANG, H.D.; CHEN, K.S. Production and characterization of thermostable cellulases from Streptomyces transformant T3-1. World Journal of Microbiology and Biotechnology, v.19, n.2, p.263-268, 2003.
  • JORGENSEN, H.; OLSSON, L. Production of cellulases by Penicillium brasilianum IBT 20888 - Effect of substrate on hydrolytic performance. Enzyme and Microbial Technology, v.38, n.3/4, p.381-390, 2006.
  • GEORGE, S.P.; AHMAD, A.; RAO, M.B. Studies on carboxymethyl cellulose produced by an alkalothermophilic actinomycete. Bioresource Technology, v.77, n.2, p.171-175, 2001.
  • GHOSE T.K. Measurement of cellulase activities. Pure and Applied Chemistry, v.59, n.1, p.257-268, 1987.
  • GRANATO, D.; RIBEIRO, J.C.B.; CASTRO, I.A.; MASSON. M.L. Sensory evaluation and physicochemical optimization of soy-based desserts using response surface methodology. Food Chemistry, v.121, p.899-906, 2010.
  • GOKHALE, D. U. Xylanase and betaxylosidase production by Aspergillus niger NCIM 1207. Biotechnology Letters, v.8, p.137138, 1986.
  • MAHANTA, N.; GUPTA, A.; KHARE, S. K. Production of protease and lipase by solvent tolerant Pseudomonas aeruginosa PseA in solid-state fermentation using Jatropha curcas seed cake as substrate. Bioresource Technology, v.99, n.1, p.1729-1735, 2008
  • MENEZES, G.D.G. Produção de poligalacturonase pela linhagem Aspergillus niger mutante 3T5B8 por fermentação semi-sólida em biorreatores de coluna 2006. Dissertação (Mestrado) – Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2006.
  • MILLER, G.L. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Analytical Chemistry, v.31, n.1, p.426-428, 1959.
  • QINNGHE, C.; XIAOYU, Y.; TIANGUI, N.; CHENG, J.; QIUGANG, M. The screening of culture condition and properties of xylanase by white-rot fungus Pleurotus ostreatus Process Biochemistry, v.39, n.5, p.561-566, 2004.
  • PARK, Y.; KANG, S.; LEE, J.; HONG, S.; KIM, S. Xylanase production in solid state fermentation by Aspergillus niger mutant using statistical experimental designs. Applied Microbiology and Biotechnology, v.58, n.6, p.761-766, 2002.
  • PIRES, A.J.V.; VIEIRA, V.F.; SILVA, F.F.; VELOSO, C.M.; SOUZA, A.L.; OLIVEIRA, T.N.; SANTOS, C.L.; CARVALHO, G.G.P.; Níveis de Farelo de Cacau (Theobroma cacao) na alimentação de bovinos. Revista Electrónica de Veterinaria, v.1, n.2, 2005.
  • SALES, M.R.; MOURA, R.B.; PORTO, T.S.; MACEDO, G.R; PORTO, A.L.F. Variáveis que influenciam a produção de celulases e xilanase por espécies de Aspergillus. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.45, n.11, p.1290-1296, 2010.
  • SANTOS, T. C.; CAVALCANTI, I.S.; BONOMO, R.C.F.; SANTANA, N.B.; FRANCO, M. Optimization of productions of cellulolytic enzymes by Aspergillus niger using residue of mango a substrate. Ciência Rural, v.41, p.2210-2216, 2011.
  • SANTOS, T.C.; GOMES, D.P.P.; BONOMO, R.C.F.; FRANCO, M. Optimisation of solid state fermentation of potato peel for the production of cellulolytic enzymes. Food Chemistry, v.133, p.1299-1304, 2012.
  • SIMÕES, M.L.G.; TAUK-TORNISIELO, S.M. Comparação da técnica tradicional e do método turbidimétrico automatizado no cultivo em diferentes fontes de carbono de fungos filamentosos isolados de solo de área de caatinga. Holos Environment, v.5, n.2, p.94-103, 2005.
  • SILVEIRA, C.M.; FURLONG, E.B. Caracterização de compostos nitrogenados presentes em farelos fermentados em estado sólido. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v.27, n.4, p.805-811, 2007.
  • SLIVINSKI, C.T. Produção, purificação parcial e caracterização bioquímica de glucoamilase de Aspergillus niger obtida por fermentação em estado sólido 2007. Dissertação (Mestrado) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2007.
  • YANG, S.Q.; YAN, Q.J.; JIANG, Z.Q.; LI, L.T.; TIAN, H.M.; WANG, Y.Z. High-level of xylanase production by the thermophilic Paecilomyces themophila J18 on wheat straw in solid-state fermentation. Bioresource Technology, v.97, n.15, p.1794-1800, 2006.

Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    04 Jun 2013
  • Data do Fascículo
    Mar 2013

Histórico

  • Recebido
    04 Ago 2011
  • Aceito
    18 Dez 2012
Instituto Biológico Av. Conselheiro Rodrigues Alves, 1252 - Vila Mariana - São Paulo - SP, 04014-002 - São Paulo - SP - Brazil
E-mail: arquivos@biologico.sp.gov.br