Bioprospecção e Otimização da Produção de Celulases por Fungos
Termofílicos
Processos industriais que visam o beneficiamento de matérias-primas
exigem, atualmente, o domínio das técnicas de produção e aplicação de enzimas
microbianas. Nesse sentido, pesquisas com fungos filamentosos produtores de
celulases se apresentam como um ramo promissor, devido à extensa aplicação
das enzimas do complexo celulolítico nas indústrias têxteis, de polpa, de papel e
em métodos de suplementação de rações para animais. Tendo em vista essas
características, o objetivo deste trabalho foi selecionar um microrganismo
termofílico ou termotolerante produtor de celulases. Os fungos utilizados foram
coletados em duas regiões de Mata Atlântica pertencentes ao Estado do Paraná,
Brasil: no Refúgio Biológico Bela Vista do Parque Nacional de Itaipu, localizado na
cidade de Foz do Iguaçu e na Reserva Florestal Cabeça do Cachorro em São
Pedro do Iguaçu. A atividade celulolítica foi determinada utilizando ácido 3’,5’
dinitrosalicílico (DNS) como reagente e carboximetilcelulase (CMC) como
substrato. Foram conduzidos vários experimentos com a finalidade de otimizar as
condições de produção enzimática, como o meio de cultivo, o tipo e a
concentração da fonte de carbono, o tempo e a temperatura de incubação. Além
disso, a enzima com atividade CMCásica foi caracterizada segundo os
parâmetros de temperatura e pH. A bioprospecção das linhagens mostrou que o
fungo PI1S3 teve os maiores níveis de produção de celulases. O cultivo otimizado
foi obtido em meio Khanna, suplementado com casca de banana a 1%, por 72
horas de incubação a 46ºC, em agitação orbital de 120 rpm. Nestas condições
foram observados os melhores resultados de produção enzimática. A CMCase
apresentou valores de pH e temperatura ótimos de reação em pH 4 e 60ºC.
Assim, a linhagem PI1S3 é uma potencial fonte produtora de enzimas
celulolíticas, utilizando meio de cultura suplementado com resíduos agroindustriais. Além disso, pode-se inferir que a aplicação industrial da CMCase é
favorecida em procedimentos que envolvam meios acidificados e submetidos à
temperaturas elevadas.
BIOPROSPECTING AND OPTIMIZATION OF CELLULASE PRODUCTION BY
THERMOPHILIC FUNGI
Rocha, G.B.1; Maller, A.1; Kadowaki, M.K.1; Simão, R.C.G.1; Silva, J.L.C.1;
Rasbold, L.M.2
1
Centro de Ciências Médicas e Farmacêuticas, UNIOESTE, Paraná, Brazil;
2
Centro de Ciências Biológicas e da Saúde, UNIOESTE, Paraná, Brazil;
Industrial processes that aim to processing raw materials demand,
currently, the domain of production techniques and application of microbial
enzymes. In this sense, research on filamentous fungi producers of cellulases are
presented as a promising branch, due to the extensive application of enzymes of
the cellulolytic complex in the textile, pulp and paper industries and in feed
supplementation methods for animals. Given these characteristics, the objective
was to select a thermophilic or thermotolerant cellulase producing microorganism.
The fungi used were collected in two Atlantic Forest regions belonging to the State
of Paraná, Brazil: Bela Vista Biological Refuge in Itaipu’s National Park, located in
the city of Foz do Iguaçu and the Cabeça do Cachorro Forest Reserve, in São
Pedro do Iguaçu. The cellulolytic activity was determined using 3', 5' dinitrosalicylic
acid (DNS) as a reagent and carboxymethylcellulase (CMC) as substrate. Several
experiments were conducted in order to optimize enzyme production conditions
such as the culture medium, the type and concentration of the carbon source, the
incubation time and temperature. Furthermore, the enzyme activity was
characterized according to the temperature and pH parameters. The
bioprospecting of the strains showed that PI1S3 fungus had the highest cellulase
production levels. The optimized culture was obtained in Khanna medium,
supplemented with banana peel 1% by 72 hours of incubation at 46 ° C in orbital
shaking at 120 rpm. Under these conditions the best results of enzyme production
were observed. The CMCase presented pH and temperature optimum reaction at
pH 4 and 60 ° C. Thus, PI1S3 lineage is a potential source of producing cellulolytic
enzymes using culture medium supplemented with agro-industrial waste.
Furthermore, it can be inferred that the industrial application of CMCase is favored
in procedures involving acidified media and subjected to elevated temperatures.
Keywords: fungi selection, cellulolitic complex, culture conditions.
Support: CNPq