Produção de xilanase de Thermoascus aurantiacus em meio semi-sólido

Abstract

No presente trabalho estudou-se a produção de xilanase pelo fungo T. aurantiacus através da tecnologia da fermentação semi-sólida. Na primeira etapa desse estudo foram definidas algumas condições de cultivo e extração da xilanase. F are!o de trigo e bagaço de cana-de-açúcar foram utilizados como substratos, e na concentração de 32% (p/v) induziram os melhores níveis de atividade, 954U/g e 1012U/g, respectivamente. A granulometria e a massa de substrato afetaram a produção de xilanase, porém o teor de proteína das culturas não se modificou, mesmo após adição de extrato de levedura (0,32%) ou glicose (O, 1%) aos meios. Sucessivas extrações da enzima mostraram que três lavagens foram suficientes para recuperar 90% da atividade de xilanase produzida. Um aumento na temperatura de extração, de 25 para 50°C não favoreceu a extração da enzima. Bagaço de cana-de-açúcar e farelo de trigo induziram níveis semelhantes de atividade de xilanase, porém o bagaço de cana-de-açúcar foi escolhido para a continuidade desse trabalho devido ao seu baixo conteúdo protéico. Na etapa seguinte, foi realizada uma triagem das variáveis importantes para o processo de produção de xilanase de T.aurantiacus em meio semi-sólido, utilizando frascos Erlenmeyer. Foram utilizados conceitos de estatística multivariada, com a aplicação da técnica do planejamento fatorial fracionado e completo e estudados os efeitos das variáveis: umidade inicial do meio, concentração de inóculo, massa de substrato e tempo de cultivo. A umidade inicial do meio e a massa de substrato foram as variáveis que mais influenciaram na produção de atividade de xilanase em meio semi-sólido. Em seguida, foi feita a quantificação dos níveis das variáveis significativas mediante o emprego da metodologia da superfície de resposta, que resultou em um modelo matemático com 95% de confiança. As melhores condições de produção de atividade de xilanase foram 17g secas de bagaço de cana-de-açúcar, inoculados com 104 ascosporos/g de substrato e 81 % de umidade inicial, incubados durante 1 O dias, em Erlenmeyer de 300 mL, em condições estáticas a 45°C. A partir da condição otimizada, foram realizados novos ensaios para contrução de curvas de produção da enzima em Erlenmeyer e em um reator de leito fixo. O perfil cinético destas curvas mostrou que, em Erlenmeyer, a máxima atividade de xilanase (2880 U/g) foi 2,5 vezes o valor obtido quando foi empregado o reator de leito fixo (1150 U/g). Também em termos de produtividade de xilanase, o melhor resultado obtido em Erlenmeyer foi 2,3 vezes maior que a máxima produtividade em reator de leito fixo.