Caracterização e aplicação de borras do refino de óleos vegetais para produção de lipase fúngica por fermentação no estado sólido: UFRRJ, RJ.

Abstract

As lipases são enzimas que catalisam a hidrólise da ligação éster do triacilglicerol em uma interface óleo-água, enquanto em ambientes com pouca quantidade de água catalisam reações reversas (esterificação, transesterificação e interesterificação), podendo ser produzidas por fermentação no estado sólido (FES), processo que possibilita agregar valor a resíduos agroindustriais, como as borras de refino de óleo. A produção através de FES tem provado ser uma maneira eficiente de produzir enzimas, por fungos filamentosos, uma vez que fornece aos micro-organismos condições ambientais semelhantes ao seu habitat natural. O objetivo deste trabalho foi caracterizar e aplicar as borras de canola, milho e girassol como indutores na produção de lipase fúngica através da FES. As borras, foram caracterizadas quanto ao conteúdo de minerais, cinzas, umidade, óleo neutro, teor de sabão, pH e perfil em ácidos graxos e posteriormente foram testadas para a produção da enzima. A lipase foi produzida em colunas aeradas em banho com circulação de ar a 32°C por 72 h utilizando como suporte/matéria-prima o coproduto agroindustrial farelo de trigo. O micro-organismo utilizado foi o mutante Aspergillus niger 11T53A14. Para selecionar o melhor indutor e identificar as variáveis que influenciam no processo, foi aplicado o delineamento fatorial fracionado (DFF) 24-1, sendo as variáveis estudadas: concentração de nitrogênio, volume de solução de sulfato de amônio (VSSA), concentração de inóculo e concentração do indutor. Com as mesmas variáveis (exceto pela concentração de indutor), foi realizado um delineamento fatorial completo (DFC) 23 a fim de verificar a produção da enzima sem a presença do indutor. Baseado nos resultados obtidos nos experimentos utilizados, DFF e DFC, foi realizado um delineamento central composto rotacional (DCCR) 22, com as variáveis estatisticamente significativas. Os extratos enzimáticos produzidos foram analisados em termos de atividade lipásica, atividade proteásica e proteína extracelular total. Os resultados revelaram que as borras apresentaram alto teor de íons sódio, grande quantidade de ácidos graxos linoléico, oléico, esteárico e palmítico, pH básico próximo a 8 e de 30-50% de umidade, 30-45% de sabão e 15-25% de óleo neutro. Dentre as borras testadas, a borra de girassol se destacou na maioria dos ensaios do DFF, proporcionando o maior valor de atividade lipásica (201,81 U/gms) no ensaio 8 (0,5% de nitrogênio presente em 80 mL de solução de sulfato de amônio, 108 esporos/gm e 3,0% de borra de girassol). Esse resultado foi comparado, através do Teste de Tukey, com a atividade da lipase (182,35 U/gms) produzida sem a presença de indutor, no DFC, revelando que houve diferença significativa (p< 0,05) entre as amostras. As variáveis: VSSA, concentração de nitrogênio e de inóculo influenciaram significativamente (p< 0,1) na atividade e, portanto, foram utilizadas no DCCR. No entanto, a tentativa de otimização através desse planejamento não foi alcançada com os valores selecionados. Contudo, as borras se mostraram promissoras como indutoras para produção de lipase, tendo a borra de girassol se destacado como melhor indutor, justificado pelos resultados encontrados nas análises físico-químicas de caracterização. A produção de lipase com resultados satisfatórios também foi possível independente da adição do indutor lipídico, mas o uso deste elevou a atividade enzimática.