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Título: Influência da concentração do substrato e pH inicial sobre a produção microbiana de lasiodiplodana em meio a base de melaço de soja
Título(s) alternativo(s): Influence of substrate concentration and initial pH on microbial production of lasiodiplodana in medium based on soybean molasses
Autor(es): Marchioro, Marcelo Luis Kuhn
Orientador(es): Cunha, Mário Antônio Alves da
Palavras-chave: Glucanas
Fermentação
Soja - Produtos
Metabólitos
Glucans
Fermentation
Soybean products
Metabolites
Data do documento: 27-Nov-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Referência: MARCHIORO, Marcelo Luis Kuhn. Influência da concentração do substrato e pH inicial sobre a produção microbiana de lasiodiplodana em meio a base de melaço de soja. 2018. 46 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2018.
Resumo: β-Glucanas são polissacarídeos constituintes da parede celular de alguns fungos, leveduras e cereais. Comercialmente, a maioria das β-glucanas têm sido extraídas da parede celular de leveduras e cereais, porém, algumas podem ser produzidas e secretadas para o meio extracelular por microrganismos cultivados em sistemas submersos. Entre as β-Glucanas extracelulares destaca-se a lasiodiplodana, que é uma (1→6)-β-D-glucana produzida pelo fungo Lasiodiplodia theobromae MMPI. O fungo L. theobromae tem sido bastante eficiente na produção de lasiodiplodana em meios de cultivo a base de glicose, maltose e sacarose, entretanto, o uso de fontes de carbono alternativas poderia reduzir o custo de produção. Neste sentido, o melaço de soja, um coproduto do processo de produção de concentrado proteico de soja, tem demonstrado potencial como substrato para a produção de bioprodutos, em função da elevada concentração de açúcares. Desta forma, este trabalho teve como objetivo a utilização do melaço de soja como substrato para a produção da lasiodiplodana pelo fungo L. theobromae MMPI. Delineamento fatorial completo (2)2 foi empregado para avaliar o efeito da concentração do substrato e do pH inicial sobre a produção e rendimento de lasiodiplodana e crescimento micelial. Estudo cinético foi conduzido para determinação do tempo de cultivo, em cultivos empregando as condições otimizadas de concentração de substrato e pH inicial. A variável concentração de substrato teve efeito negativo sobre a produção (PF), rendimento em lasiodiplodana (YP/S) e rendimento em biomassa celular (YP/X), e efeito linear positivo sobre a produção de biomassa celular (PX) ao nível de 95% de confiança. Os valores de pH estudados não demonstraram efeito significativo (p<0,05) sobre os parâmetros fermentativos. Maiores valores de produção (1,653 g/L) e rendimento (0,115 g/g) em lasiodiplodana e maior rendimento em biomassa celular (0,573 g/g) foram obtidos quando usando concentração inicial de 20 g/L (pH 4) de substrato. Maiores concentrações de substrato (60 g/L e pH 4) promoveram maior crescimento celular (13,627 g/L). No estudo cinético foi verificada máxima produção de lasiodiplodana (0,89 g/L) e biomassa (7,33 g/L) após 96 horas de cultivo, sendo consumidos mais de 80% do substrato. O melaço de soja demonstrou ser um substrato alternativo, eficiente e de baixo custo para a produção de lasiodiplodana e biomassa celular a partir do cultivo submerso do fungo L. theobromae MMPI.
Abstract: β-Glucans are polysaccharides that constitute the cell wall of some fungi, yeast and cereals. Commercially, most β-glucans have been extracted from the yeast and cereal cell wall, however, some can be produced and secreted into the extracellular medium by microorganisms cultured in submerged systems. Among the extracellular β- Glucans stands out the lasiodiplodan, which is a (1→6)-β-D-glucan produced by Lasiodiplodia theobromae MMPI. This fungus has been cited as an efficient lasiodiplodan producer using culture media containing glucose, maltose and sucrose. However, the use of alternative carbon sources could reduce the cost of production. In this sense, soybean molasses, a co-product of the soy protein concentrate production process, has demonstrated potential as substrate for the different bioproducts production due to the high sugar’s concentrations. This work aimed the use of soybean molasses as an alternative substrate for lasiodiplodan production by L. theobromae MMPI fungus. Experiments based on full factorial Design (22) were used to evaluate the effect of substrate concentration and initial pH on the lasiodiplodan production and yield and mycelial growth. Kinetic study was conducted to determine the process time by using of the optimized conditions for substrate concentration and initial pH. The substrate concentration variable had a linear negative effect on lasiodiplodan yield (YP/S), and positive linear effect on the cellular biomass production (PX) at 95% confidence level. The pH values studied did not show a significant effect (p<0.05) on the fermentation parameters. Higher values of lasiodiplodan production (1.653 g/L) and yield (0.115 g/g) and higher yield in cell biomass (0.573 g / g) were obtained when using substrate concentration of 20 g/L and initial pH adjusted on 4. Higher substrate concentrations (60 g/L and pH 4) promoted higher cell growth (13.627 g/L). In the kinetic study, the maximum lasiodiplodan production (0.89 g/L) and biomass (7.33 g/L) were observed after 96 hours of cultivation, consuming more than 80% of the substrate. Soybean molasses proved to be an efficient, low cost and alternative substrate for lasiodiplodan and cell biomass production from the submerged culture of the L. theobromae MMPI fungus.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11650
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