Uso de campos magnéticos na produção de carotenoides e lipídios por Rhodotorula mucilaginosa em meio agroindustrial
Autor: Izabela Queiroz Silva (Currículo Lattes)
Resumo
Os carotenoides e lipídios são compostos que podem ser produzidos por microrganismos. Entretanto os custos de produção destes compostos por microrganismos é um fator limitante. Desta forma, o emprego de coprodutos agroindustriais como substrato e a aplicação de campos magnéticos (CM) são estratégias promissoras que podem ser usadas para estimular a produção natural destes compostos. Entre os micro-organismos já estudados para a produção de carotenoides e lipídios tem-se a levedura Rhodotorula mucilaginosa. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a produção de carotenoides e lipídios por R. mucilaginosa CCT 7688 utilizando como substrato coprodutos agroindustriais e aplicação de CM. O cultivo do inóculo foi feito em frascos agitados (250 mL) com meio YM modificado, a 25 ºC, 150 rpm por 48 h, sendo avaliada a aplicação ou não do CM de 30 mT durante o cultivo. A produção de carotenoides e lipídios foi feita em frascos agitados (500 mL) com meio agroindustrial (melaço de cana-de-açúcar e água de maceração de milho), pH inicial 6,0 e 10 % de inóculo (108 cél mL-1), a 25 ºC, 150 rpm por 168 h. Durante a produção das biomoléculas foram testados intervalos de exposição aos CM de 24 h e ao longo de todo o cultivo, utilizando imãs (30 mT) na parte inferior dos frascos. A fim de se avaliar o melhor método para se extrair os carotenoides e reduzir o tempo desta extração, quatro testes de pré-tratamento da biomassa e ruptura celular foram feitos. O pH, concentração da biomassa, carotenoides e açúcares redutores foram acompanhados a cada 24 h e os lipídios foram quantificados ao final do cultivo (168 h). O melhor método de ruptura celular foi utilizando o dimetilsulfóxido (DMSO) em 3 ciclos curtos de ruptura que consistiram na agitação das amostras por 1 min e o melhor pré-tratamento foi secar a biomassa por 24 h e congelar por 24 h. Com este método conseguiu-se a maior concentração volumétrica de carotenoides (1,76 mg L-1) reduzindo o tempo total do processo de extração em até 48 h. A concentração de células nas primeiras 24 h aumentou 39 % durante o cultivo do inóculo com 30 mT em relação ao controle, sendo que neste tempo foi atingida a concentração e células necessárias para iniciar o cultivo (108), reduzindo assim o tempo do cultivo do inóculo em 24 h. A aplicação do CM não alterou a produção de biomassa e produção de carotenoides, entretanto a produção de lipídios, quando o CM foi aplicado durante todo o cultivo, aumentou em 46 % (2,65 g L-1), enquanto a produção de carotenoides foi menor (0,379 mg L-1). Entretanto quando aplicado entre 72 e 96 h a concentração de lipídios aumentou em 30 % (2,35 g L-1) e a concentração de carotenoides foi maior (0,735 mg L-1).