Produção de lipase extracelular por Yarrowia lipolytica com aplicação de campos magnéticos
Autor: Bruno Roswag Machado (Currículo Lattes)
Resumo
As leveduras apresentam vantagens para a produção de lipases, pois são facilmente cultivadas em meios líquidos, proporcionando melhor controle das variáveis de processo. O emprego de campos magnéticos (CM) em cultivos microbianos tem se mostrado uma técnica viável e de baixo custo para incrementar a produção de enzimas e outras biomoléculas. Estudos sugerem que o CM pode modificar a permeabilidade da membrana celular, causar alterações na transcrição do DNA, influenciando desta forma os parâmetros cinéticos. Portanto, o objetivo desse trabalho foi estabelecer a melhor composição de meio de cultivo e investigar os efeitos de CM na produção de lipase pela levedura Yarrowia lipolytica NRRL Y-1095. Primeiramente, um delineamento composto central (DCC) 2^3 foi feito para estudar as condições do meio de cultivo para a produção de lipase, sendo as variáveis independentes: concentração de glicose (10 a 30 g L -1 ), azeite de oliva (5 a 15 g L-1 ) e Triton X-100 (2 a 8 g L -1) . Os cultivos foram conduzidos à 28 °C, pH inicial 6, 180 rpm durante 120 h, sendo a atividade de lipase extracelular a principal resposta avaliada. Estabelecidas as melhores condições para a produção de lipase, o CM de 30 mT foi aplicado nos cultivos por imãs de ferrite, em diferentes períodos: 0 a 72 h, 72 a 144 h e 0 a 144 h. A caracterização da lipase extracelular foi feita pelo estudo da influência da temperatura e pH na atividade enzimática e cálculo dos parâmetros cinéticos (Km e Vmáx). As melhores condições para a produção de lipase no DCC foram: 10 g L -1 de glicose, 15 g L-1 de azeite de oliva e 2 g L-1 do surfactante Triton X-100, com máxima atividade de lipase de 7,25 U mL-1 em 120 h. A maior atividade de lipase (34,8 U mL-1) foi obtida no cultivo CM 72-144 h em 144 h, a qual corresponde a aumento de 287,5 % quando comparada a máxima atividade no controle (120 h). A lipase de Y. lipolytica caracterizada no cultivo controle e com aplicação de CM 72-144 h apresentou temperatura ótima de 37 °C. O pH ótimo para o cultivo controle foi 7 e para o cultivo com CM foi 8, indicando que a presença do CM alterou condições catalíticas da lipase produzida pela Y. lipolytica. O método de linearização de Lineweaver-Burk (Km = 37,71 mM; Vmáx = 84,03 mM min-1) foi o que melhor se ajustou para lipase produzida com aplicação de CM. Portanto, o presente trabalho apresenta resultados inovadores para a produção de lipase, visto que este é um dos primeiros trabalhos na literatura a abordar a aplicação de CM em cultivos de Y. lipolytica para produzir essa enzima. Os resultados apresentados permitem concluir que a levedura sofreu influência positiva na produção de lipase quando o CM foi aplicado de 72 a 144 h do cultivo.