Seleção de basidiomicetos produtores de fitase por cultivo com resíduos agroindustriais

Mestrado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Aline Maria Pereira
Orientador: Juliana Silveira do Valle
Defendido em: 17/04/2015

Resumo

Fitases formam um grupo de enzimas que catalisam a hidrólise do fitato, principal forma de armazenamento de fósforo (P) nos vegetais, tornando-o disponível na dieta de animais monogástricos e minimizando desequilíbrios ambientais provocados por sua excreção no meio ambiente. Os fungos basidiomicetos são potenciais produtores de fitase e possuem vasto potencial biotecnológico. Contudo, estudos sobre a produção de fitase por estes fungos são limitados. Resíduos agroindustriais são fontes alternativas para o cultivo de microrganismos e produção de enzimas. O objetivo deste trabalho foi selecionar potenciais fungos produtores de fitase dentre os basidiomicetos da coleção de culturas do Laboratório de Biologia Molecular da UNIPAR e estudar a melhor forma para produzir fitase por cultivo em meio líquido com resíduos agroindustriais. As linhagens produtoras de fitase foram selecionadas em meio sólido contendo fitato como fonte de carbono e fósforo. Foi realizada a seleção dos que apresentaram maior crescimento: Isolado U13/4, isolado U13/3, Lentinus crinitus U9/1 e Lentinus sp. O isolado U13/3 apresentou maior atividade de fitase em meio líquido contento fitato (1081U/mL). Seu cultivo em meio com diferentes resíduos agroindustriais demonstrou que cascas de soja foram capazes de elevar em 9% a produção de fitase (1180 U/mL) e de duplicar a produtividade enzimática (7,02 U/mL h). Não houve diferença estatística no cultivo em diferentes fontes de nitrogênio A enzima mostrou estabilidade em diferentes pHs e temperaturas. Houve aumento da atividade em pH 7 e nas temperaturas de 50 ºC e 70 ºC após 120min de incubação. Estudos sobre novas espécies de basidiomicetos produtoras de fitase e das condições do cultivo utilizando resíduos agroindustriais permitirão a produção da enzima a custos menores, agregando valor aos resíduos e gerando conhecimento que poderá contribuir com a produção em escala dessa enzima.

Palavras-chave

Ácido fítico, cogumelo, casca de soja, cultivo submerso.

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Title

SCREENING OF PHYTASE PRODUCERS BASIDIOMYCETES BY CULTIVATION WITH AGRO-INDUSTRIAL WASTES

Abstract

Phytases are a group of enzymes that catalyze the hydrolysis of phytate, main storage form of phosphorus (P) in plants, making it available in the diet of monogastric animals and minimizing environmental disturbances caused by excretion into the environment. Basidiomycetes fungi are potential producers of phytase and have vast biotechnological potential. However, studies on the production of phytase by these fungi are limited. Agricultural wastesare alternative sources for the cultivation of microorganisms and for enzyme production. The objective of this work was to select potential fungi producers of phytaseamong the basidiomycetes from the Molecular Biology Laboratory Collection UNIPAR and to studythe best condition to produce phytase by cultivation in liquid medium with agro-industrialresidues. Producing strains of phytase were selected on solid medium containing phytate as carbon and phosphorus source. Four strains were selected: StrainU13/4, strainU13/3,Lentinus crinitus U9/1 and Lentinus sp. Strain U13/3 showed higher phytase activity in liquid medium withphytate (1,081 U/mL). Its cultivation with different agro-industrial wastes showed that soybean hulls were able to increase the production of phytase (1,180 U/ml) by 9% and double the productivity (7.02 U/mLh). The enzyme showed stability atdifferent pHs and temperatures. There was increased activity at pH 7 and at 50°C and 70° C after 120 min of incubation.Studies on new species of phytaseproducers basidiomycetes and cultivation conditions using agricultural residues allow enzymes production at lower costs, adding value to the waste and generating knowledge that can contribute to the scale production of this enzyme.

Keywords

Phytic acid, mushroom, soybean hulls, submerged cultivation