Aluno de Iniciação Científica: Letícia Maria Alves Manosso (PIBIC/CNPq)
Curso: Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia
Orientador: Luciana Porto de Souza Vandenberghe
Co-Orientador: Carlos Ricardo Soccol
Colaborador: Juliana de Oliveira e Cristine Rodrigues
Departamento: Tecnologia Química
Setor: Tecnologia
Palavras-chave: Ácido giberélico , mutação química , biorreator
Área de Conhecimento: 31301002 - BIOENGENHARIA

Giberelinas, citocininas, auxinas e etileno são hormônios vegetais com amplo potencial no aumento da produtividade na agricultura. O ácido giberélico (GA3) pertence ao grupo das giberelinas e tem aplicações de importância comercial, tais como quebra de dormência de sementes, aumento de taxas de crescimento e divisão celular, ganho de massa em frutos, indução da floração e outras. A produção de GA3 é realizada por fermentação submersa com altos custos. A otimização dos processos é uma alternativa para baixar custos e viabilizar a produção. A mutação induzida por meio de agentes físicos/químicos e a seleção de cepas pode elevar a produção de GA3. Os objetivos deste trabalho incluem a otimização das variáveis da produção do GA3 em fermentação submersa por Gibberella fujikuroi em frascos de Erlenmeyers utilizando o extrato aquoso de polpa cítrica (EAPC) como substrato, o escalonamento do processo para biorreatores do tipo tanque agitado (STR) e a mutação pelo agente químico Methyl Methanesulfate (MMS) em linhagens produtoras do hormônio vegetal. Planejamentos experimentais estatísticos conduziram a otimização, onde as variáveis, taxa de inóculo, pH, quantidade de PC no extrato e adição de nutrientes foram estudadas. A maior concentração de GA3 (320 mg/L) foi obtida utilizando 10% de EAPC, pH 5,5, 10% de taxa de inóculo e adição de 0,5 g/L de MgSO4 (120 rpm, 28ºC). A fermentação em STR foi realizada nas condições otimizadas anteriormente em frascos de Erlenmeyer e duas variáveis foram estudadas: aeração e agitação. A melhor produção de GA3 em STR foi de 273 mg/L em 96 h, na condição de 500 rpm e 1 L de ar/min. Na mutação química, as cepa Fusarium moniliforme foi incubada por 7 dias (28ºC) em meio PDA. Os micélios raspados foram diluídos a 106 conídios/mL. A suspensão de conídios foi exposta ao mutagênico MMS (4mg/L) e após 2 h, foram transferidos para placas com meio mínimo (1 g/L extrato de levedura) e incubados a 28ºC. As colônias foram diferenciadas de acordo com sua morfologia, gerando o isolamento de 60 cepas. Cada cepa teve sua produção testada em meio líquido de PC a 5% (120 rpm, 28ºC) e análise espectrofotométrica. Cinco cepas mutantes se destacaram em comparação ao padrão e foram selecionadas para teste de produção da 2ª e 3ª geração de cepas. A melhor cepa apresentou produção de 164 mg/L em sua 2ª geração em comparação a 108,7 mg/L da amostra em branco. Testes de estabilidade produtiva das cepas Fusarium e a mutação química da cepa G. fujikuroi estão em andamento. Suporte financeiro CAPES/PNPD e CNPq.

0563