PRODUÇÃO DE MANANASE POR FERMENTAÇÃO SEMI-SÓLIDA: ESTUDOS DE OTIMIZAÇÃO E PURIFICAÇÃO DO EXTRATO BRUTO PARA APLICAÇÃO EM RAÇÃO ANIMAL

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Aluno de Iniciação Científica: Viviane Hitomi Oshima (PIBIC/CNPq)

Curso: Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia (MT)

Orientador: Luciana Porto de Souza Vandenberghe

Co-Orientador: Carlos Ricardo Soccol

Colaborador: Valesca Weingartner, Francieli Goelzer,

Departamento: Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia

Setor: Setor de TecnologiaLuciana de Oliveira

Área de Conhecimento: 30601010


RESUMO

A lignocelulose é o principal material da parede celular de plantas secundárias e um dos polímeros encontrados na natureza com maior frequência. A mananase é uma enzima hemicelulolítica capaz de auxiliar a redução de parte desse material polissacarídico em açúcares de menor complexidade (monossacarídeos), podendo ser utilizada em vários processos industriais. Estudos tem sido realizados com o objetivo de implementá-la na ração de aves, bovinos e suínos, rica em hemicelulose, celulose e lignina; tal composição lignocelulósica presente na ração precisa ser degradada em açúcares monoméricos para que haja um melhor aproveitamento energético pelo animal. A mananase em conjunto com outras enzimas tais como xilanase e celulase, atua como aditivo na ração, auxiliando na degradação desses polímeros e facilitando a engorda do animal, entre outros benefícios. A fermentação no estado semi-sólido (FESS) é basicamente uma fermentação no estado sólido (FES) onde são empregados substratos sólidos porém com a fase sólida em suspensão em meio líquido livre, permintindo uma melhor e mais fácil recuperação do produto quando comparada à FES. Por apresentar custos inferiores, possui maior rentabilidade em comparação à fermentação submersa, tornando-a mais vantajosa quando realizada em grande escala. Este trabalho teve como objetivo principal produzir mananase por FESS com Aspergillus niger, utilizando cascas de soja como o principal substrato e otimizar seu processo de purificação. A FESS foi conduzida em biorreatores do tipo tanque agitado durante 192 horas, sob agitação de 180 rpm, a 28 ºC. Para determinar a melhor condição de produção de mananase, inicialmente foram alterados os níveis de aeração (3, 6 e 9 L/min), realizando ensaios enzimáticos a cada 24 horas. Os estudos de clarificação do extrato bruto enzimático foram realizados com resinas C18 e XAD 16, sílica 60, e carvão ativo de diferentes granulometrias. Para avaliar a eficiência do sistema de filtração tangencial na purificação da mananase, foi utilizado membrana oca (0,55 MFU) e uma enzima comercial com vazão de 200 mL/min. A melhor produção de mananase (777,78 U L-1) ocorreu com 6 L/min de aeração em 72 horas. No estudo de clarificação com carvão, observou-se que o maior índice de atividade mananolítica (696,34 U L-1) foi obtido com a utilização do carvão ativo 119 (granulometria 8x16). A etapa de purificação por membranas não se mostrou conclusiva e novos experimentos estão sendo conduzidos com objetivo de otimizar o processo.

Palavras-chave: Mananase, Fermentação Semi-Sólida, Ração Animal