Produção de carotenóides, empregando diferentes leveduras produtoras de carotenóides, utilizando o bagaço de mandioca como substrato de fermentação submersa
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2013 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório do Centro Universitário Braz Cubas |
Texto Completo: | https://repositorio.cruzeirodosul.edu.br/handle/123456789/2572 |
Resumo: | Cassava bagasse seen as waste during the production of flour by cassava starch manufacturers, have large amounts of organic matter, with high rates of carbohydrates, a fact that allows its use as a byproduct applied to purposes other than the formation of residues. Yeasts Sporidiobolus pararoseus, Sporidiobolus salmonicolor, Rhodotorula graminis, Rhodotorula glutinis and Sporobolomyces ruberrimus are microorganisms producing carotenoids, which can be applied in the production of pigment when subjected to an ideal source of nutrients such as substrate cashew juice, cane molasses sugar cane, among others previously cited in literature. This study evaluated the spread of the five cell strains mentioned above, amid the substrate supplemented from the acidic hydrolysis of cassava bagasse aimed at producing carotenoids and subsequent reduction of environmental impacts. Cassava bagasse was subjected to acid hydrolysis, the hydrolyzate was concentrated to 25g/L-1 "glucose" being supplemented with 0.1 g/L-1 Mg SO4. 7H2O, 2.0 g/L-1 of K2HPO4, 2.0 g/L-1 of KH2PO4 g/L-1 ; 3.57 g/L-1 yeast extract to be used as a substrate in cell propagation of the five strains studied here under the same growth conditions. During the process of submerged fermentation, made in a laboratory scale (Erlenmeyer flasks incubated in Shaker) studies were performed about the growth kinetics of each of five yeasts, by means of the analysis of reducing sugars by the DNS method, cell count in Neubauer chamber and mass variation technique by dry weight. From the data obtained in the fermentation processes were determined: Specifies the maximum growth rate (μmax), biomass doubling time (td), Productivity (P), and the estimated quantification of torularhodin carotenoids, α-carotene and β-carotene. In the kinetics of growth: yeast Sporobolomyces ruberrimus had the highest value of μmax; Sporidiobolus pararoseus had the highest td and P. In the estimates of carotenoids in total: yeast Sporidiobolus pararoseus was the largest producer of β-carotene (hexane), torularhodin and α-carotene (petroleum ether) while the yeast Rhodotorula graminis was the largest producer of β-carotene (petroleum ether ). The results were 0.0134 h -1 ; 69.3 h -1 , 1.37 g/L.h; 89.064 µg/g; 55.793 µg/g; 43.347 µg/g and 51.408µg/g, respectively. As both strains were developed satisfactorily in the substrate prepared with the cassava hydrolyzate from bagasse, it is suggested that new research are developed for the production of carotenoids using the crushed cassava as a byproduct of this type of cell spreading, which brings about the reduction of environmental impacts. |
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Produção de carotenóides, empregando diferentes leveduras produtoras de carotenóides, utilizando o bagaço de mandioca como substrato de fermentação submersaBiotecnologiaLevedurasFermentaçãoMandioca - SubprodutosCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERALCassava bagasse seen as waste during the production of flour by cassava starch manufacturers, have large amounts of organic matter, with high rates of carbohydrates, a fact that allows its use as a byproduct applied to purposes other than the formation of residues. Yeasts Sporidiobolus pararoseus, Sporidiobolus salmonicolor, Rhodotorula graminis, Rhodotorula glutinis and Sporobolomyces ruberrimus are microorganisms producing carotenoids, which can be applied in the production of pigment when subjected to an ideal source of nutrients such as substrate cashew juice, cane molasses sugar cane, among others previously cited in literature. This study evaluated the spread of the five cell strains mentioned above, amid the substrate supplemented from the acidic hydrolysis of cassava bagasse aimed at producing carotenoids and subsequent reduction of environmental impacts. Cassava bagasse was subjected to acid hydrolysis, the hydrolyzate was concentrated to 25g/L-1 "glucose" being supplemented with 0.1 g/L-1 Mg SO4. 7H2O, 2.0 g/L-1 of K2HPO4, 2.0 g/L-1 of KH2PO4 g/L-1 ; 3.57 g/L-1 yeast extract to be used as a substrate in cell propagation of the five strains studied here under the same growth conditions. During the process of submerged fermentation, made in a laboratory scale (Erlenmeyer flasks incubated in Shaker) studies were performed about the growth kinetics of each of five yeasts, by means of the analysis of reducing sugars by the DNS method, cell count in Neubauer chamber and mass variation technique by dry weight. From the data obtained in the fermentation processes were determined: Specifies the maximum growth rate (μmax), biomass doubling time (td), Productivity (P), and the estimated quantification of torularhodin carotenoids, α-carotene and β-carotene. In the kinetics of growth: yeast Sporobolomyces ruberrimus had the highest value of μmax; Sporidiobolus pararoseus had the highest td and P. In the estimates of carotenoids in total: yeast Sporidiobolus pararoseus was the largest producer of β-carotene (hexane), torularhodin and α-carotene (petroleum ether) while the yeast Rhodotorula graminis was the largest producer of β-carotene (petroleum ether ). The results were 0.0134 h -1 ; 69.3 h -1 , 1.37 g/L.h; 89.064 µg/g; 55.793 µg/g; 43.347 µg/g and 51.408µg/g, respectively. As both strains were developed satisfactorily in the substrate prepared with the cassava hydrolyzate from bagasse, it is suggested that new research are developed for the production of carotenoids using the crushed cassava as a byproduct of this type of cell spreading, which brings about the reduction of environmental impacts.O bagaço de mandioca é visto como resíduo, durante a produção de farinhas pelas fecularias, possui grande quantidade de matéria orgânica com altas taxas de carboidratos, fato que permite a sua utilização como um subproduto aplicado a outras finalidades que não sejam o rejeito e sua inutilização. As leveduras Sporidiobolus pararoseus, Sporidiobolus salmonicolor, Rhodotorula graminis, Rhodotorula glutinis e a Sporobolomyces ruberrimus são microrganismos produtores de carotenóides, que podem ser aplicados na produção de pigmentos quando submetidos a uma fonte ideal de nutrientes como o substrato de suco de caju, melaço de cana-de-açúcar, entre outros já citados na literatura. Este estudo avaliou a propagação celular das cinco estirpes citadas acima, em meio ao substrato suplementado proveniente da hidrolise acida do bagaço de mandioca visando à produção de carotenóides e a subsequente redução de impactos ambientais. O bagaço de mandioca foi submetido a hidrolise acida, este hidrolisado foi concentrado a 25g/L-1 de “glucose” sendo suplementado com 0,1g/L-1 de Mg SO4. 7H2O; 2,0g/L-1 de K2HPO4; 2,0 g/L-1 de KH2PO4; 3,57g/L1 de extrato de levedura para ser empregado como substrato na propagação celular das cinco cepas aqui estudadas, sob as mesmas condições de crescimento. Durante os processos das fermentações submersas, feitas em escala laboratorial (erlenmeyers incubados em Shaker), foram realizados estudos a cerca da cinética de crescimento de cada uma das cinco leveduras, por meio das análises de açúcares redutores pelo método de DNS, contagem de células em Câmara de Neubauer e variação de massa pela técnica de peso-seco. Pelos dados obtidos nos processos de fermentação foram determinados: Velocidade especifica do crescimento máximo (µmax), tempo de duplicação da biomassa (td), Produtividade (P), e a estimativa da quantificação dos carotenóides torularodina, α-caroteno e β-caroteno. Nas cinéticas de crescimento: a levedura Sporobolomyces ruberrimus teve o maior valor de µmax; Sporidiobolus pararoseus apresentou o maior td e P. Nas estimativas dos carotenóides totais: a levedura Sporidiobolus pararoseus foi a maior produtora de β-caroteno (hexano), torularodina e α-caroteno (éter de petróleo) enquanto que a levedura Rhodotorula graminis foi a maior produtora de β-caroteno (éter de petróleo). Os resultados foram 0,0134h-1 ; 69,3h-1 ; 1,37g/L.h; 89,064µg/g; 55,793 µg/g; 43,347 µg/g e 51,408 µg/g, respectivamente. Como ambas as cepas desenvolveram-se de maneira satisfatória no substrato preparado com o hidrolisado do bagaço de mandioca, sugerese que novas pesquisas sejam desenvolvidas na produção de carotenóides utilizando o bagaço de mandioca como subproduto deste tipo de propagação celular, que traz como consequência a redução de impactos ambientais.Universidade PositivoBrasilPós-GraduaçãoPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia IndustrialUPCarvalho Filho, Marco Aurélio da Silvahttp://lattes.cnpq.br/3833309149531309Rodriguez-Leon, José Angelhttp://lattes.cnpq.br/1036872633145142Kroetz, Cristiane Aparecida Marcos2021-08-16T18:11:28Z20132021-08-16T18:11:28Z2013info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://repositorio.cruzeirodosul.edu.br/handle/123456789/2572porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório do Centro Universitário Braz Cubasinstname:Centro Universitário Braz Cubas (CUB)instacron:CUB2021-08-19T16:13:58Zoai:repositorio.cruzeirodosul.edu.br:123456789/2572Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.brazcubas.edu.br/oai/requestbibli@brazcubas.edu.bropendoar:2021-08-19T16:13:58Repositório do Centro Universitário Braz Cubas - Centro Universitário Braz Cubas (CUB)false |
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