Xilanases de Trichoderma piluliferum e Trichoderma viride: produção, caracterização bioquímica e aplicações industriais

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Costa, Ana Carolina da
• Orientador(a): Leite, Rodrigo Simões Ribeiro
• Banca de defesa: Fonseca, Gustavo Graciano , Gandra, Jefferson Rodrigues
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal da Grande Dourados
• Programa de Pós-Graduação: Programa de pós-graduação em Biologia Geral/Bioprospecção
• Departamento: Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Fermentação em estado sólido; Digestibilidade; Hemicelulose
• Palavras-chave em Inglês: Solid state fermentation; Digestibility; Hemicellulose
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
• Link de acesso: http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/2006

A necessidade do uso da tecnologia enzimática para bioconversão de compostos lignocelulósicos impulsiona pesquisas para reduzir custos e viabilizar o desenvolvimento de diversos produtos e serviços biotecnológicos. O Cultivo em Estado Sólido de microrganismos é uma alternativa de baixo custo que permite empregar resíduos agroindustriais como substrato para produção de enzimas. Este trabalho teve como objeto de estudo as xilanases, enzimas do complexo hemicelulolítico que auxiliam a degradação da parede celular vegetal. Visamos otimizar a produção de xilanase por Cultivo em Estado Sólido de duas linhagens de Trichoderma spp. isoladas do Pantanal sul-mato-grossense, caracterizar as enzimas produzidas e avaliar seu potencial para aplicação em dietas de bovinos. Os parâmetros de cultivo avaliados foram: o uso de diferentes resíduos agroindustriais como substrato (farelo de trigo, farelo de soja, casca de arroz, bagaço de cana, palha de milho e sabugo de milho), umidade inicial do meio de cultivo (de 50 a 80%) e tempo de cultivo (de 24 a 120 horas). As enzimas foram caracterizadas quanto ao efeito de pH e temperatura sobre sua função catalítica. Os extratos obtidos da otimização dos parâmetros de cultivo foram avaliados quanto ao potencial catalítico e digestibilidade in vitro de diferentes forragens. O fungo T. piluliferum teve melhor produção da enzima xilanase, cerca de 301,8 U g -1 (30,18 U mL -1 ), quando cultivado em farelo de trigo, com 75% de umidade, por 96 horas. O pH ótimo da enzima produzida por T. piluliferum foi 4,5, obtendo como temperatura ótima 50°C. A enzima foi estável em uma faixa de pH que variou de 3,0 a 10,0 e manteve-se estável por uma hora a 40°C. Para o fungo T. viride os melhores parâmetros de cultivo foram: farelo de trigo como substrato, 65 e 70% de umidade inicial e tempo de cultivo de 48 horas. A xilanase produzida por esse fungo apresentou pH ótimo de 6,0, temperatura ótima de 45°C e foi estável a faixa de pH que variou de 3,0 a 10,0, mantendo sua atividade após uma hora à 40°C. Ambos os extratos enzimáticos produzidos foram eficazes no aumento da digestibilidade de forragens: Feno Tifton 185, silagem de cana e silagem de milho. O uso de enzimas xilanases produzidas neste trabalho como aditivos alimentares para bovinos pode trazer benefícios a nutrição animal. As xilanases presentes nos extratos enzimáticos se mostraram promissoras para produção de xilooligossacarídeos. Os extratos enzimáticos produzidos apresentaram baixa atividade de celulases, indicando também potencial para aplicação em processos de biobranqueamento da polpa de celulose em indústrias de papel e celulose.