Avaliação das condições de cultivo de Aureobasidium pullulans e do efeito da luz visível sobre a produção de pululana em meio baseado em glicose

• Autor(a) principal: Pedro Romel Nascimento Herbay
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://doi.org/10.11606/D.97.2020.tde-05082021-172153

Os polímeros de origem microbiana têm recebido atenção da comunidade científica e da sociedade devido a sua versatilidade e diversidade de aplicações industriais, correspondendo a alternativa sustentável e ecologicamente amigável. Entre os biopolímeros, a pululana, um exopolissacarídeo produzido pelo fungo Aureobasidium pullulans, destaca-se por suas características, sendo um material não tóxico, não mutagênico, não cancerígeno, biocompatível, correspondendo ainda a um ingrediente não calórico quando usado na dieta humana. No bioprocesso de obtenção de pululana, no entanto, há a produção concomitante do pigmento melanina, o que corresponde a uma desvantagem, pois a remoção deste pigmento agrega custo ao biopolímero. A pululana corresponde também a uma alternativa interessante para incorporação a uma biorrefinaria de materiais lignocelulósicos, sendo importante, para o caso de um futuro aproveitamento da fração celulósica destes materiais, o estabelecimento de condições de cultivo em meio baseado em glicose. Neste contexto, no presente trabalho, avaliou-se, com auxílio de planejamento estatístico, o efeito de variáveis importantes para produção de pululana em meio baseado em glicose comercial, sendo avaliada também o efeito da incidência de luz visível sobre a produção de pululana e melanina. As fermentações foram conduzidas a 28 °C e 200 rpm em frascos Erlenmeyer contendo meio baseado em glicose, empregando extrato de levedura como fonte de nitrogênio. Após a análise dos resultados obtidos com a cepa A. pullulans LB83, observou se instabilidade na produção de pululana e biomassa e, assim, procedeu-se com a avalição de outras cepas selvagens desta espécie microbiana, resultando na seleção da linhagem A. pullulans ATCC 42023. Do planejamento experimental obteve-se um modelo matemático adequado para produção de pululana e, após otimização das condições de cultivo e reajuste de pH inicial e tempo de processo, determinou-se que 126,2 g/L de glicose, 2,66 g/L de extrato de levedura, pH inicial 5,00 e 168h de processo correspondiam às condições que maximizavam a produção do biopolímero (51,64 ± 3,86 g/L de pululana). Com as condições otimizadas, realizaram-se ensaios variando condições de iluminação, empregando-se luz LED de diferentes comprimentos de onda, iluminação do laboratório com lâmpadas fluorescente e sob ausência de luz. A máxima produção de pululana (57,94 ± 0,31 g/L) de cor branca opaca e com menor teor de melanina (1,80 ± 0,06 UA540nm/g de pululana), foi observada sob luz LED branca com densidade de fluxo de fótons de 50 µmol/(m2 .s). As evidências indicam potencial de aplicação da luz LED branca para produção de pululana por A. pullulans, possibilitando a redução dos custos com remoção do pigmento melanina empregando-se cepa microbiana selvagens.