Processos em batelada e batelada alimentada em frascos agitados para produção de carotenoides em meio agroindustrial por Rhodotorula mucilaginosa
Autor: Tábita Veiga Dias Rodrigues (Currículo Lattes)
Resumo
Os carotenoides são pigmentos naturais que possuem crescente demanda para uma ampla variedade de aplicações no mercado, sendo utilizados comercialmente como corantes alimentícios, em cosméticos, suplementos nutricionais e ainda como compostos antioxidantes. Bactérias, fungos e plantas são produtores de carotenoides. Nas leveduras a síntese de carotenoides tem interessante potencial devido a sua rápida taxa de crescimento e fácil ampliação de escala. O custo da produção de carotenoides pode ser minimizado pelo aproveitamento de matérias-primas de menor custo, como fontes de nutrientes usando coprodutos agroindustriais, tornando sua bioprodução industrial ainda mais viável. Além disso, os processos biotecnológicos podem ser avaliados quanto ao modo de operação, dentre eles a batelada alimentada é umas das técnicas utilizadas para obtenção de uma elevada densidade celular e/ou máxima produção de biocompostos. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi à produção de carotenoides em frascos agitados em batelada e batelada alimentada, utilizando coprodutos agroindustriais no meio de cultivo, pela levedura Rhodotorula mucilaginosa CCT 7668. A maximização da produção de carotenoides foi realizada através de planejamentos experimentais variando a concentração dos componentes do meio agroindustrial (melaço de cana de açúcar e água de maceração de milho). No planejamento experimental empregando o processo em batelada o meio de cultivo contendo 70 g L-1 de melaço de cana de açúcar e 3,4 g L-1 de água de maceração de milho alcançou uma produção máxima de carotenoides totais de 1404 µg L-1 (173 µg g-1) e uma concentração celular de 8,1 g L-1 em 168 h, havendo um incremento de 17% quando comparado ao meio padrão extrato de malte e levedura (1200 µg L-1). No processo em batelada alimentada foram testados três meios com concentrações diferentes de melaço e água de maceração de milho em diferentes estratégias de alimentação. O meio de cultivo mais promissor em batelada alimentada foi com 30 g L-1 de melaço de cana de açúcar e 6,5 g L-1 de água de maceração de milho alcançando uma produção de carotenoides totais de 3726 µg L-1 (118 µg g-1) e uma concentração celular de 16 g L-1, sendo a alimentação realizada com 10 % do volume inicial do cultivo com o meio 10 vezes concentrado, em 96 h. Portanto, foi possível observar que a estratégia do processo em batelada alimentada promoveu um incremento na produção volumétrica de carotenoides, aproximadamente 500 % comparado ao processo em batelada simples utilizando o mesmo meio (740 µg L-1). Sendo assim é possível concluir que esta cepa da levedura R. mucilaginosa demonstrou potencial para a produção de carotenoides em meio agroindustrial tanto no processo em batelada quanto em batelada alimentada.