Produção de celulase por Bacillus smithii QT03 utilizando resíduos agroindustriais como fonte de carbono

• Autor(a) principal: Villanueva Gaete, Analyse
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/27187
• topic: Biotecnologia de microrganismos; Otimização de meio de cultura; Caracterização de celulase; Endo-β-1,4 glucanase; Microrganismos; Bactérias; Fontes de carbono; Bagaço de malte; Produção de celulase; Resíduo agroindustrial; Tecnologia Ambiental; Produção intelectual; Biotechnology of microorganisms; Optimization of culture medium; Cellulase characterization; Endo-β-1,4glucanase; Microorganisms; Bacteria; Carbon sources; Malt bagasse

Hoje em dia são estudadas tecnologias de utilização de resíduos agroindustriais no desenvolvimento de bioprocessos, por exemplo para produção de biocombustíveis, energia, plásticos e insumos nas indústrias de alimentos e bebidas. Um mercado de importância são as enzimas comerciais, produzidas por microrganismos que utilizam resíduos agroindustriais como nutrientes. A celulase é a terceira enzima mais utilizada em vários processos, detrás das proteases e amilases, cuja demanda está aumentando nas indústrias de detergentes, têxteis, de processamento de papel, de ração animal, de suco de frutas, alimentos e bebidas e biocombustíveis. As celulases são enzimas induzíveis sintetizadas por uma grande diversidade de microrganismos, incluindo fungos e bactérias durante seu crescimento em materiais celulósicos. O objetivo deste trabalho foi otimizar as condições de cultivo da bactéria Bacillus smithii QT03, uma bactéria pouco estudada, porém com características interessantes para aplicações biotecnológicas, para induzir a produção da enzima celulase (endo – β – 1,4 glucanase) e a caracterização parcial de celulase por ela produzida. Primeiramente foram avaliados parâmetros nutricionais (resíduos agroindústrias como fonte de carbono, fontes de nitrogênio e concentração das fontes nutricionais no meio de cultura), e processos físicos (tempo de incubação, volume de inóculo, temperatura, pH e velocidade de agitação). Para a caracterização da enzima foram avaliados os efeitos do pH, temperatura e tempo de incubação, e as estabilidades térmica e de pH da celulase. A produção de celulase na presença de bagaço de malte como fonte de carbono na concentração de 2% foi superior aos demais resíduos agroindustriais estudados. O extrato de carne como fonte de nitrogênio na concentração de 1,5% foi considerado como o ideal para a produção de celulase. No que se refere às condições físicas, verificou-se o tempo de 48 h como o melhor para a incubação do microrganismo B. smithii QT03 na temperatura de 35°C e 200 rpm de agitação. O volume de inóculo ótimo foi de 2% da bactéria no meio de cultura. A celulase produzida por B. smithii QT03 alcançou a máxima atividade enzimática em 30 minutos com pH 7 de incubação do meio reacional e conservou o 70% de atividade por 24 h quando a celulase foi incubada em pH 6. Observou-se também a característica termofílica da enzima por ter alcançado a atividade máxima a 70°C no meio reacional e termoestável por conservar o 100% de atividade quando incubada a 55°C por 3 h e 58% de atividade a 60°C por 24 h. Segundo os resultados obtidos neste trabalho, a celulase produzida por B. smithii QT03 utilizando bagaço de malte como fonte de carbono apresenta características interessantes para continuar com a caracterização total e purificação de celulase para possíveis aplicações nas indústrias. Este é o primeiro trabalho que evidencia a produção de celulase pela bactéria B. smithii QT03, destacando seu potencial biotecnológico.