Bioconversão do permeado de soro em ácido lático e exopolissacarídeos por bactérias
Autor: Renata Aguirre Trindade (Currículo Lattes)
Resumo
O presente trabalho propõe a utilização de coprodutos agroindustriais visando produzir ácido lático (AL) e exopolissacarídeos (EPS), a partir do cultivo de bactérias ácido láticas (BAL) e diazotróficas, respectivamente. Na produção de AL foram utilizadas oito cepas de Lactobacillus, sendo: L. rhamnosus INCQS 00223, L. fermentum INCQS 00224, L. helveticus INCQS 00227, L. paracasei subsp. paracasei INCQS 00222, L. acidophilus INCQS 00076, L. delbrueckii subsp. lactis INCQS 00035, L. leichmanii INCQS 00008 e L. plantarum INCQS 00007. Estas foram cultivadas utilizando glicose (padrão), glicerol residual (GR) e permeado de soro (PS) como fonte de carbono, a fim de escolher a bactéria e a fonte de carbono mais promissoras quanto à produção de AL. As oito cepas cresceram em meio com PS tanto quanto cresceram em meio com glicose, sendo que o crescimento em meio com GR foi reduzido. L. plantarum INCQS 00007 e PS foram a bactéria e a fonte de carbono escolhidas, respectivamente, para serem utilizadas em um delineamento Plackett Burman (PB) para determinar os efeitos dos componentes do meio, temperatura e agitação na produção do AL. O PS, o extrato de carne (EC) e a temperatura foram os parâmetros que apresentaram efeito significativo (p<0,10), sendo observado um aumento na concentração do AL de 16,7 ± 0,4 para 29,04 ± 1,44 g L-1 na melhor condição do PB (40 g L-1 PS, 20 g L-1 EC, 20 g L-1 peptona, 5 g L-1 acetato de sódio, 1,5 g L-1 Tween 80, 0,05 g L-1 sulfato de manganês, sem agitação, na temperatura de 32 ºC) quando comparado com o meio inicial utilizado na seleção. Pôde-se ainda observar que quantidades expressivas de lactose não foram consumidas em muitos ensaios, fato possivelmente associado à inibição do crescimento microbiano pela acidificação do meio. Em razão disto, avaliou-se o ajuste do pH do meio ao longo do cultivo, resultando no consumo total do substrato pela bactéria, alcançando 39,35 ± 1,40 g L-1 de AL mantendo as mesmas condições de cultivo. O aumento da concentração do PS foi avaliado (60, 80, 120 e 160 g L-1), bem como a batelada alimentada, totalizando 120 g L-1 com as alimentações. O maior fator de conversão de substrato em produto (YP/S) foi de 0,95 ± 0,03 g g-1 ao utilizar 60 g L-1 de PS na batelada simples, correspondendo a 50,30 ± 0,89 g L-1 de AL. Para produção do EPS por Mesorhizobium loti Semia 816, PS foi utilizado como fonte de carbono. Ensaios preliminares indicaram o ajuste do pH inicial e a razão C/N como fatores importantes na produção e viscosidade. Em cultivos com ajuste do pH inicial em 7,0 a influência da razão C/N foi avaliada (96,5, 60, 40, 20 e 10), sendo encontrada uma maior concentração de EPS (4,03 ± 0,04 g L-1) com C/N 20 e viscosidade até mesmo superior à fonte de carbono padrão na razão C/N 96,5. Nestas duas razões C/N, avaliou-se a substituição do extrato de levedura (EL) por água de maceração de milho (AMM) ou nitrato, entretanto os valores de EPS obtidos foram inferiores àquele obtido com EL. O incremento da concentração de PS de 10 g L-1 para 20 g L-1 com EL como fonte de nitrogênio e C/N 20 incrementou a produção de EPS para 8,21 ± 0,29 g L-1, correspondendo a um YP/S de 0,50 ± 0,02 g g-1, não diferindo significativamente (p>0,05) da concentração de 30 g L-1 (9,46 ± 0,80 g L-1), observando-se um comportamento pseudoplástico para ambas as soluções de EPS (1 % m v-1).