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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18290
Tipo: Tese
Título: Produção de biocompostos por Rhodotorula mucilaginosa utilizando o hidrolisado do sisal (Agave sisalana) como substrato
Autor(es): Silva, Josevan da
Primeiro Orientador: Silva, Flávio Luiz Honorato da
Resumo: A busca por fontes alternativas de biocompostos com potencial para aplicação em diversos setores da indústria tem sido intensa nos últimos anos. Em vista disso, leveduras oleaginosas com a capacidade de acumular carotenoides e lipídios no interior de suas células, têm sido bastante estudadas. Objetivou-se nesse estudo avaliar o potencial dos hidrolisados da fibra e do bagaço do sisal como substratos para a produção de lipídios e carotenoides pela levedura Rhodotorula mucilaginosa. As células de levedura foram inoculadas no hidrolisado de fibra e do bagaço do sisal, as culturas foram incubadas em um agitador orbital a 30 °C e 200 rpm. Durante o intervalo de 120 h, foram quantificados a biomassa e os açúcares redutores. Para a determinação das variáveis que mais influenciam no cultivo da levedura Rhodotorula mucilaginosa, utilizando-se o hidrolisado do bagaço do sisal como substrato, foi realizado um planejamento Plackett-Burman com oito variáveis de entrada: KH2PO4 (g/L), MgSO4 (g/L), temperatura (°C), pH inicial, extrato de levedura (g/L), CaCl2 (g/L), (NH4)SO4 (g/L) e NaCl (g/L) e três variáveis respostas: biomassa (g/L), produção específica de carotenoides (μg/g) e produção volumétrica de carotenoides (g/L), totalizando quinze experimentos. Foram produzidos 4,98 g/L de biomassa, 19,28 g/100 g de lipídios e 0,48 mg/L de carotenoides, utilizando-se o hidrolisado da fibra como substrato. A produção de carotenoides pela levedura mostrou-se influenciada principalmente pela temperatura e pelo pH, sendo a biomassa máxima obtida em temperatura de 34,0 ºC e pH de 5,0, e a síntese de carotenoides máxima em temperatura de 22,0 ºC e pH de 7,0. A levedura cresceu e acumulou carotenoides e lipídios utilizando-se o hidrolisado da fibra e do bagaço do sisal como substratos, sendo produzidos, como valores máximos, 4,98 g/L de biomassa, 19,28% de lipídios e 0,49 mg/L de carotenoides, usando-se a fibra e 12,87 g/L de biomassa, 0,54 g de lipídios/L de substrato e 1,13 g/L de carotenoides, utilizando-se o bagaço. No perfil de ácidos graxos do óleo obtido houve predominância de insaturados, principalmente oleico e linoleico. Os hidrolisados da fibra e do bagaço de sisal demonstraram ser meios adequados para a produção de lipídios e carotenoides pela levedura Rhodotorula mucilaginosa. Os materiais lignocelulósicos estudados apresentam potencial para geração de hidrolisados que podem ser usados como substrato para o cultivo da levedura Rhodotorula mucilaginosa, visando à obtenção de biocompostos, possibilitando agregação de valor ao resíduo (bagaço) e à fibra, além da minimização dos impactos ambientais provocados pelo descarte inadequado, com potencial para aplicação no setor alimentício, químico, farmacêutico e de cosméticos.
Abstract: The search for alternative sources of biocomposites with potential for application in several sectors with the ability to accumulate carotenoids and lipids inside their cells, have been extensively studied. The aim of this study was to evaluate the potential of sisal fiber and sisal pulp hydrolysates as substrates for the production of lipids and carotenoids by the yeast Rhodotorula mucilaginosa. The yeast cells were inoculated into the fiber hydrolyzate and sisal pulp, the cultures were incubated in an orbital shaker at 30 °C and 200 rpm. During the 120 h interval, biomass and reducing sugars were quantified. In order to determine the variables that most influence the cultivation of the yeast Rhodotorula mucilaginosa, using sisal bagasse hydrolyzate as a substrate, a Plackett-Burman planning was carried out with 8 input variables: KH2PO4 (g/L), MgSO4 (g/L), temperature (°C), initial pH, yeast extract (g/L), CaCl2 (g/L), (NH4) SO4 (g/L) and NaCl (g/L) and 3 response variables : biomass (g/L), specific production of carotenoids (μg/g) and volumetric production of carotenoids (g/L), totaling 15 assays. Were produced 4.98 g/L of biomass, 19.28 g/100 g of lipids and 0.48 mg/L of carotenoids, using the sisal fiber hydrolyzate as a substrate. The yeast carotenoid production was mainly influenced by temperature and pH, with maximum biomass obtained at 34.0 ºC and pH 5.0, and maximum carotenoid synthesis at 22.0 ºC and pH of 7.0. The yeast grew and accumulated carotenoids and lipids using fiber and sisal pulp hydrolyzate as substrates, producing as maximum values 4.98 g/L of biomass, 19.28% of lipids and 0.49 mg/L of carotenoids, using fiber and 12.87 g/L of biomass, 0.54 g of lipids/L of substrate and 1.13 g/L of carotenoids, using sisal pulp. In the fatty acid profile of the oil obtained, there was a predominance of unsaturated, mainly oleic and linoleic. The hydrolyzates of fiber and sisal pulp proved to be an adequate means for the production of lipids and carotenoids by the yeast Rhodotorula mucilaginosa. The lignocellulosic materials studied have potential to generate hydrolyzates that can be used as a substrate for the cultivation of Rhodotorula mucilaginosa yeast, aiming at obtaining biocomposites, allowing added value to the residue (sisal pulp) and fiber, in addition to minimizing the environmental impacts caused due to improper disposal, with potential for application in the food, chemical, pharmaceutical and cosmetics sectors.
Palavras-chave: Fibra do sisal
Bagaço do sisal
Levedura oleaginosa
Lipídios
Carotenoides
Sisal fiber
Sisal pulp
Oleaginous yeast
Lipids
Carotenoids
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia de Alimentos
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Tipo de Acesso: Acesso aberto
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18290
Data do documento: 30-Mar-2020
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos

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