Polímeros: Ciência e Tecnologia
http://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.4322/polimeros.2013.007
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Produção e Caracterização de Biomassa Extracelular Obtida por Fermentação Submersa Usando Lasidioplodia theobromae Isolado do Cacau

Production and Characterization of Extracellular Biomass Obtained by the Fermentation Submerged with Lasidioplodia theobromae Isolate from Cocoa

Borges, Josileide Gonçalves; Costa, Larissa Alves de S.; Druzian, Janice I.

Downloads: 0
Views: 114

Resumo

Gomas produzidas por microrganismos são usadas como modificadores de alimentos e a biomassa residual para isolamento de seus constituintes. O objetivo deste trabalho foi produzir e caracterizar biomassa extracelular por fermentação submersa com Lasidioplodia theobromae isolado de cacau da Bahia com morte descendente. Foram testadas quatro fontes de carbono fermentadas a 28 °C, 180 rpm por 72 horas. A que resultou em maior produção de biomassa foi avaliada quanto à variação da concentração e pH. As frações obtidas foram caracterizadas por infravermelho (FTIR) e análise por termogravimetria (TG), composição centesimal e monossacarídica. A fermentação submersa da sacarose comercial a 40 g.L–1 em pH 4,0 por L. theobromae resultou em máxima produção da fração I (8,64g.L–1), e a 50g.L–1, pH 5,0, da fração II (23,69 g.L–1). Os espectros de FTIR mostraram presença de grupos amino, poliois e ésteres, e nas análises termogravimétricas observaram-se três eventos de perda de massa em diferentes intensidades. As frações contêm mesma composição em proporções diferenciadas, sendo fontes de proteínas (19,88‑29,45%), lipídios (11,07-28,79%), cinzas (3,55-3,88%), e carboidratos (30,16-37,96%) compostos unicamente de glicose e manose em diferentes proporções, portanto ambas glucomananas. As frações apresentam propriedades e potencial desejáveis para ampla utilização em processos biotecnológicos de alta relevância científica.

Palavras-chave

Goma, Lasidioplodia theobromae, biomassa residual

Abstract

Gums produced by microorganisms are used as food improvement agents and the residual biomass is used for the isolation of their constituents. The objective of this work was to produce and characterize fractions of extracellular biomass in submerged fermentation with Lasidioplodia theobromae isolated from cocoa of Bahia with descending death. We tested four carbon sources fermented at 28 °C, 180 rpm for 72 h. The one resulting in greater production of biomass was evaluated with regard to changes in concentration and pH. The fractions obtained were characterized by infrared spectroscopy (FTIR) and thermogravimetric analysis (TGA), percentage composition and monosaccharide. The submerged fermentation by L. theobromae with commercial sucrose at 40 g.L–1 and pH 4.0 led to a maximum production of fraction I (8.64 g.L–1), while the fermentation at 50 g.L–1 and pH 5.0 yielded maximum production of fraction II (23.69 g.L–1). The FTIR spectra indicated the presence of amino groups, polyols and esters. Three weight loss events with different intensities were observed in the thermogravimetric analysis. The fractions have the same composition, but with different proportions, being sources of protein (19.88-29.45%), lipids (11.07‑28.79%), ash (3.55‑3.88%), and carbohydrates (30.16-37.96%) made only of glucose and mannose, i.e. they are both glucomannans. The fractions have desirable properties for wide use in biotechnological processes of high scientific relevance.

Keywords

Gum, Lasidioplodia theobromae, residual biomass

References



1. Sugui, J. A.; Leite, B. & Nicholson, R. L. - Physiol. Mol. Plant P., 52, p.411 (1998). http://dx.doi.org/10.1006/ pmpp.1998.0162

2. Leite, B.; Pascholati, S. F.; Kitajima, W. & Ishida, M. L. – “Revisão Anual de Patologia de”, p.119 (2001).

3. Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira. Disponível em: . Acesso em: mar. 2012.

4. Druzian, J. I. – “Estudo da estrutura de exopolissacarídeos produzidos por duas espécies de Rhizobium e uma de Bradyrhizobium isolados do solo de cultivar de feijão de corda (Vigna inguiculta L)”, Tese de Doutorado, Universidade Estadual de Campinas, Brasil (2000).

5. Brandão, L. V.; Esperidião, M. C. A. & Druzian, J. I. - Polímeros, 20, p.175 (2010). http://dx.doi.org/10.1590/ S0104-14282010005000029

6. Gilad, N. L.; Barnun, N. & Mayer, A. M. - Microbiol. Lett., 199, p.109 (2001).

7. Barbosa, A. M.; Cunha, P. D. T.; Pigatto, M. M. & Silva, M. L. C. - Semina: Ciênc Exatas Tecnol, 25, p.29 (2004).

8. Canuto, A. P. – “Desenvolvimento de bioprocessos para a produção de goma xantana por fermentação no estado sólido a partir de resíduos e subprodutos agroindustriais”, Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Paraná, Brasil (2009).

9. Seviour, R. J.; Stasinopoulos, S. J.; Auer, D. P. F. & Gibbs, P. A. - Cr. Rev. Biotechn., 12, p.279 (1992). http://dx.doi. org/10.3109/07388559209069196

10. Cameron, D. R.; Cooper, D. G. & Neufeld, R. J. – Appl. Environ. Microb., 54, p.1420 (1988).

11. Monteiro, N. K.; Selverio, G. A.; Exposti, D. T. D.; Silva, M. L. C.; Lemos, E. G. M.; Campanharo, J. C. & Silveira, J. L. M. - Quím. Nova, p.1-4 (2012).

12. Pavlova, K.; Panchev, I. & Hristozova, T.S. - World J. Microb. Biot., 21, p.279 (2005). http://dx.doi.org/10.1007/ s11274-004-3632-z

13. Aguiar, C. M.- “Hidrólise enzimática de resíduos lignocelulósicos utilizando celulases produzidas pelo fungo Aspergillus niger”, Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Brasil (2010).

14. Dhandhukia, P. C. & Thakkar, V. R. - African J. Biot, 6, p.707 (2007).

15. Steluti, R. M.; Giese, E.C & Piggato, M. M.- J. Basic Microb., 44, p.480 (2004). http://dx.doi.org/10.1002/ jobm.200410415

16. Association of Official Analytical Chemists – AOAC. - “Official methods of analysis”, AOAC, Maryland (1995).

17. Bligh, E. G. & Dyer, W. J. - J. Biochem. Physiol., 37, p.911 (1959).

18. Miller, G. L.- Anal. Chem, 31, p.426 (1959). http://dx.doi. org/10.1021/ac60147a030

19. Silva, J. B. A.; Santos, A. V.; Vargas, F. P.; Druzian, J. I. – “Preparação e caracterização de filmes de fécula de mandioca e nanowhiskers de celulose”, in: Tópicos temáticos do 11° Congresso Brasileiro de Polímeros, Campos do Jordão, out (2011).

20. Kock, F. V. C.; Filho, E. S.; Oliveira, A. S. & Castro, E. V. R. –“Obtenção e caracterização do biopolímero β-(1-4)- D-glucosamina”, in: Tópicos temáticos do 10° Congresso Brasileiro de Polímeros, Foz do Iguaçu, out (2009).

21. Cunha, P. D. T. - “Produção de exopolissacarídeos fúngicos e suas aplicações”, Monografia, Universidade Estadual de Londrina, Brasil (2002).

22. Ivanovi, R. C. - “Produção de biopolímero sintetizado pelo fungo Lasidioplodia theobromae em fermentação submersa”, in: Anais do IX Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, p.1-4, Paraná (2009).

23. Smith, G. K.; Kapteyn, J. C.; Van Den End, H. & Klis, F. M. – Curr. Opin. Microb., 2, p.348 (1999).

24. Campioni, T. S.; Oliveira, K. S. & Lima, V. M. G. - “Análise bromatológica da biomassa de Lasiodiplodia theobromae visando sua aplicação como suplemento Alimentar”, in: Anais do XXII Congresso de Iniciação Científica da UNESP, São José do Rio Preto, (2010).

25. Hong, P. Z.; Li, S. D.; Ou, C. Y.; Li, C. P.; Yang, L. & Zhang, C. H. - J. Appl. Polym. Sci. 105, p.547 (2007). http://dx.doi. org/10.1002/app.25920

26. Horn, M. M. – “Obtenção e caracterização de hidrogéis de quitosana, xantana e colágeno aniônico”, Dissertação de Mestrado, Universidade São Paulo, Brasil (2008).

27. Selverio, G. A.; Penna, A. L. B.; Campos-Sás, L. F.; Santos Junior, O.; Vasconselos, A. F. D.; Silva, M. L. C.; Lemos, E. G. M.; Campanharo, J. C. & Silveira, J. L. M. - Quím. Nova, 33, p.895 (2010).

28. Brown, M. E. - “Introduction to thermal analysis: techniques and applications”, Klumer Academic publishers, Dordrecht (2001).
588371a57f8c9d0a0c8b49d2 polimeros Articles
Links & Downloads

Polímeros: Ciência e Tecnologia

Share this page
Page Sections