BB. Produção de endoglucanase de Aspergillus niger por fermentação em estado sólido

Introducao: Carboximetilcellulases (β-1,4-D-glucana-4-glucanohidrolase, EC 3.2.1.4) sao membros do sistema de celulases, que e um consorcio de enzimas composto, principalmente, de endoglucanases (EC 3.2.1.4), exoglucanases (CE. 3.2. 1.91) e celobiases (CE. 3.2.1.21), que sao importantes no processo de bioconversao de materiais celulosicos em biocombustiveis. O aumento da produtividade de celulases pode ser atraves de melhoria das condicoes de processo de fermentacao, o que pode ser alcancado pelo uso de metodologias estatisticas. Objetivo: Avaliar a producao de endoglucanase de Aspergillus niger 426 por fermentacao em estado solido utilizando delineamento estatistico de mistura (DEM). Metodologia: Os substratos secos e moidos foram analisados quanto a composicao quimica. As fermentacoes foram realizadas utilizando misturas de bagaco de cana, casca de soja e palha de arroz, de acordo com o DEM. Experimentos foram realizados em frascos Erlenmeyer de 500 mL contendo 3 g de substratos solidos umedecidos ao nivel de 75 % (m/v) com meio Mandels Weber acrescido de CMC (1 g/L) e pH 5,5; esterilizados a 121 °C durante 15 minutos e inoculados com 10 9 esporos/mL seguido de incubacao a 30 °C por 72 horas. Para extrair a enzima, o material fermentado foi misturado com tampao citrato (0,05 M, pH 5,0) a uma razao solido/liquido de 1:10 (m/v). Subsequentemente, a suspensao foi filtrada e centrifugada (9000 g) durante 15 min a 4 oC. Os sobrenadantes foram recolhidos e submetidos a determinacao de atividade de endoglucanase (CMCase) de acordo com a metodologia de Ghose, 1987. Os resultados de atividade enzimatica foram expressos em U/g de substrato seco, considerando uma unidade de atividade de endoglucanase como a quantidade de enzima capaz de liberar 1μmol de acucar redutor por minuto, sob as condicoes descritas. Acucares redutores foram determinados pelo metodo de DNS. Resultados e discussao: Entre os substratos utilizados, os resultados mostraram que a casca de soja induziu o microorganismo a maior producao de CMCase (342,434 ± 0.76 U/g). O maior percentual de degradacao da lignina foi encontrado para casca de soja (56 %) seguido de bagaco de cana (36 %) e palha de arroz (0,5 %). A celulose foi degradada em torno de 90 %, tanto em casca de soja ou em bagaco de cana, mas apenas 50 % para palha de arroz. A maxima producao de endoglucanase do DEM foi de 453,807 ± 0.95 U/g utilizando uma mistura de 33,33 % de todos os substratos. Experimentos adicionais com 25 % de bagaco de cana, 23 % de palha de arroz e 52 % de casca de soja foram realizados para validacao do modelo proposto e os resultados obtidos tiveram correlacao de 99 % do valor esperado, com uma atividade de 466,8 ± 1.93 U/g. A metodologia estatistica utilizada possibilitou um aumento de mais de 26 % na producao de endoglucanase utilizando residuos agroindustriais. Conclusao: Estes dados demonstram que a cepa A. niger 426 e uma fonte potencial de celulases que podem ser obtidas por fermentacao em estado solido utilizando residuos agroindustriais, proporcionando suporte para mais estudos.