Produção de lacase por Lentinus crinitus cultivado em diferentes resíduos agroindustriais

Mestrado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Patrícia Hirose Almeida
Orientador: Juliana Silveira do Valle
Defendido em: 26/03/2014

Resumo

Lacases são cobre polifenol oxidases com capacidade de atuar em diferentes substratos e capazes de oxidar uma variedade de compostos. Por isso, esta enzima é considerada uma alternativa ambientalmente correta com potencial aplicações em biorremediação e biopolpação, na indústria têxtil e de alimentos. Portanto, o desenvolvimento de métodos para aumentar a produção dessa enzima é importante. A produção de lacase por Lentinus crinitus U9/1 empregando-se diferentes resíduos agroindustriais como substrato foi estudada. Avaliou-se o efeito de quatro substratos alternativos sobre a atividade enzimática: casca de café (CC), casca de soja (CS), polpa cítrica (PC) e melaço de soja (MS). Quantidades significativas de lacase foram obtidas com CS (9923 U L-1), CC (9847 U L-1) e PC (9831 U L-1). Para otimizar o processo de produção enzimática foram avaliadas a influência de diferentes fontes de nitrogênio (N), diferentes concentrações de N e a adição de cobre em diferentes concentrações. Em seguida realizou-se o estudo da cinética da produção de lacase em condições otimizadas ao longo de doze dias de cultivo, período onde também foram avaliados a atividade de manganês peroxidase, o pH e a liberação açúcares redutores durante o cultivo. As atividades máximas de lacase foram observadas em meio contendo CC com 100 µM de cobre em onze dias de cultivo (12120 U L-1 e 45,9 U L-1 h-1) e em meio contendo PC com 11,2 g L-1 de N (ureia) sem a adição de cobre (11421 U L-1 e 39,6 U L-1 h-1), em doze dias de cultivo. Para avaliar o potencial biotecnológico desse fungo em descolorir corantes têxteis, empregou-se o extrato enzimático bruto produzido sob condições otimizadas, em um ensaio para determinação da capacidade descorante sobre o corante Remazol Brilliant Blue R (RBBR). L. crinitus promoveu 73% de descoloração de RBBR no 11° dia de cultivo em meio com CC. Dessa forma, pode-se concluir que L. crinitus é uma espécie com capacidade de produzir níveis significativos de lacase em cultivos de baixo custo a base de resíduos agroindustriais e com atividade descorante significativa sobre RBBR.

Palavras-chave

Panus crinitus ; Basidiomiceto ; Nitrato de sódio ; CuSO4 ; Sulfato de amônio ; Extrato de Levedura.

---

Title

Laccase production by *Lentinus crinitus *in agro-industrial wastes

Abstract

Laccases are environmentally friendly alternatives in many important applications such as in bioremediation, biopulping, textile, and the food industry. They have wide substrate specificity, can oxidize a broad range of compounds, and show potential for use in various industrial processes. Therefore, developing methods to increase laccase production is important. The production of laccase by L. crinitus U9/1 using different agro-industrial wastes as substrate has been studied. We evaluated the effect of four alternative substrates on enzyme activity: coffee husks (CH), soybean hulls (SH), citric pulp (CP), and soybean molasses (SM). Significant amounts of laccase were obtained with SH (9,923 U L-1), CH (9,847 U L-1) and CP (9,831 U L-1). To optimize the process of enzyme production the influence of different sources of nitrogen (N), different N’s concentrations, and the addition of copper at different concentrations were evaluated. The kinetics of laccase production in optimal conditions was accompanied during twelve days and the manganese peroxidase activity, the pH and the reducing sugars production were analyzed too. The maximum laccase activities were observed in medium containing CH, copper 100 M after eleven days of cultivation (12,120 U L-1 and 45.9 U L-1 h-1 ) and in the medium with CP and 11.2 g L-1 of nitrogen (urea) without copper after twelve days (11421 U L-1 e 39,6 U L-1 h-1). To evaluate the biotechnological potential of this fungus to promote decolorization of textile dyes, we used the crude extract produced under optimized conditions in an assay for determination of ability to decolorize Remazol Brilliant Blue R (RBBR). L. crinitus promoted 73% decolorization of RBBR on the 11th day of cultivation in the CH media. Our findings highlighted the L. crinitus ability to produce significant levels of laccase in low cost cultures with agro-industrial wastes and significant activity on RBBR decolorization.

Keywords

Panus crinitus; Basidiomycete; Sodium nitrate; CuSO4; Ammonium sulfate; Yeast extract.