Efluente oleoso como alternativa para a produção de lipase por fungos
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Data de Publicação: | 2020 |
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Resumo: | As lipases (EC 3.1.1.3) são enzimas pertencentes à classe das hidrolases e atuam sobre ligações éster presentes em triacilgliceróis insolúveis, liberando ácidos graxos livres, diacilgliceróis, monoacilgliceróis e glicerol. Elas podem ser empregadas em diversos setores industriais. Os fungos são preferencialmente utilizados para a produção destas enzimas e vários resíduos industriais podem ser usados como substratos para a produção, o que além de ser vantajoso pelo baixo custo e grande disponibilidade destes materiais, ainda ajuda a solucionar os problemas ambientais que poderiam ser causados pelo descarte dos mesmos. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo investigar o potencial de uso de efluente de lavagem de galões contendo óleo pós-fritura na produção de biomassa e de lipases por amostras de fungos filamentosos em consórcio. Para isso, foram utilizadas dez cepas fúngicas, crescidas em fermentação submersa, das quais as melhores produtoras de lipases foram combinadas em consórcios e realizado planejamento fatorial 2^3, na tentativa de otimizar esta produção. Também foi realizada a fermentação em biorreator, estudo da cinética enzimática e teste de fitotoxicidade com o extrato bruto, assim como composição centesimal da biomassa produzida. C. bertholletiae (URM 7658) apresentou maior atividade lipolítica, com 0,591 U/ml, seguida por C. echinulata (URM 7660) e Rhizopus microsporus (URM 7652), com 0,5443 U/ml e 0,5276 U/ml, respectivamente. Dentre as variáveis testadas no planejamento fatorial, o pH demonstrou influência significativa na produção enzimática, enquanto a concentração de substrato e o volume de NH4NO3 não. A melhor temperatura para a reação foi 40ºC e o melhor pH, 8. O extrato enzimático de C. bertholletiae se manteve estável em pH acima de 8 e quando incubado até 60 min. a 40ºC. Apesar da atividade lipolítica apresentada pelos fungos não ter sido muito expressiva, quando comparada a outras pesquisas correlatas, o teste de fitotoxicidade com os líquidos metabólicos dos biorreatores revelou índices de germinação acima de 50%, revelando que foram capazes de diminuir consideravelmente a toxicidade do efluente bruto. Além disso, a biomassa gerada no processo fermentativo apresentou elevado teor energético, composta por 4% de proteínas, 6% de carboidratos, 21% de lipídeos, 68% de umidade e 0,7% de cinzas, o que seria equivalente a aproximadamente, 13% de proteínas, 19% de carboidratos, 66% de lipídeos e 2% de cinzas caso a biomassa estivesse seca, podendo encontrar aplicação como ingrediente de rações para animais. |
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Os fungos são preferencialmente utilizados para a produção destas enzimas e vários resíduos industriais podem ser usados como substratos para a produção, o que além de ser vantajoso pelo baixo custo e grande disponibilidade destes materiais, ainda ajuda a solucionar os problemas ambientais que poderiam ser causados pelo descarte dos mesmos. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo investigar o potencial de uso de efluente de lavagem de galões contendo óleo pós-fritura na produção de biomassa e de lipases por amostras de fungos filamentosos em consórcio. Para isso, foram utilizadas dez cepas fúngicas, crescidas em fermentação submersa, das quais as melhores produtoras de lipases foram combinadas em consórcios e realizado planejamento fatorial 2^3, na tentativa de otimizar esta produção. Também foi realizada a fermentação em biorreator, estudo da cinética enzimática e teste de fitotoxicidade com o extrato bruto, assim como composição centesimal da biomassa produzida. C. bertholletiae (URM 7658) apresentou maior atividade lipolítica, com 0,591 U/ml, seguida por C. echinulata (URM 7660) e Rhizopus microsporus (URM 7652), com 0,5443 U/ml e 0,5276 U/ml, respectivamente. Dentre as variáveis testadas no planejamento fatorial, o pH demonstrou influência significativa na produção enzimática, enquanto a concentração de substrato e o volume de NH4NO3 não. A melhor temperatura para a reação foi 40ºC e o melhor pH, 8. O extrato enzimático de C. bertholletiae se manteve estável em pH acima de 8 e quando incubado até 60 min. a 40ºC. Apesar da atividade lipolítica apresentada pelos fungos não ter sido muito expressiva, quando comparada a outras pesquisas correlatas, o teste de fitotoxicidade com os líquidos metabólicos dos biorreatores revelou índices de germinação acima de 50%, revelando que foram capazes de diminuir consideravelmente a toxicidade do efluente bruto. Além disso, a biomassa gerada no processo fermentativo apresentou elevado teor energético, composta por 4% de proteínas, 6% de carboidratos, 21% de lipídeos, 68% de umidade e 0,7% de cinzas, o que seria equivalente a aproximadamente, 13% de proteínas, 19% de carboidratos, 66% de lipídeos e 2% de cinzas caso a biomassa estivesse seca, podendo encontrar aplicação como ingrediente de rações para animais.CNPqLipases (EC 3.1.1.3) are enzymes belonging to the hydrolases class and act on ester bonds present in insoluble triacylglycerols, releasing free fatty acids, diacylglycerols, monoacylglycerols and glycerol. They can be used in several industrial sectors. Fungi are preferentially used for production and industrial residues used as substrates for the production of lipase, which in addition to being advantageous due to the low cost, great availability of this material, still helps to solve the environmental problems that could be caused by the disposal of the same. In view of this, the present study aimed to investigate the potential of washing gallons effluent containing post-frying oil in the production of lipase by fungi in consortium and to analyze the value of the residual biomass produced. For this purpose, ten fungal strains in submerged fermentation were used, of which the best producers were combined in consortia and performed a lackorial planning 2^3, in an attempt to increase production. Fermentation was also carried out in a bioreactor, study of enzymatic kinetics and phyto-toxicity test with the crude extract and chemical composition of the residual biomass. C. bertholletiae (URM 7658) showed greater lipolytic activity, with 0.591 U / ml, followed by C. echinulata (URM 7660) and Rhizopus microsporus (URM 7652), with 0.5443 U / ml and 0.5276 U / ml, respectively. In factorial design, pH showed a significant influence on enzyme production, while substrate concentration and NH4NO3 volume did not. The best reaction temperature obtained was 40ºC and the best pH, 8. The enzymatic extract of C. bertholletiae remained stable at pH above 8 and when incubated up to 60 min. at 40ºC. Although the lipolytic activity presented by the fungi was not very expressive, the photo-toxicity test with the metabolic liquids of the bioreactors revealed germination rates above 50%, revealing that they were able to significantly reduce the toxicity of the raw effluent. In addition, the biomass generated in the fermentation process had a high energy content, composed of 4% proteins, 6% carbohydrates, 21% lipids, 68% moisture and 0.7% ash, which would be equivalent to approximately, 13% of proteins, 19% of carbohydrates, 66% of lipids and 2% of ash if the biomass was dry, and it can find application as an ingredient in animal feed.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Biologia de FungosUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessFungosLipaseÓleos e gorduras alimentíciasEfluente oleoso como alternativa para a produção de lipase por fungosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Helton Santana de Oliveira.pdfDISSERTAÇÃO Helton Santana de Oliveira.pdfapplication/pdf1623012https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40059/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Helton%20Santana%20de%20Oliveira.pdf76ca0c00b8b8000eca6eac073421b506MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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