Potencial de melaço de soja como fonte de nutrientes no cultivo de leveduras carotenogênicas
Autor: Geiza Michelle Angelo Pacheco (Currículo Lattes)
Resumo
O aumento da demanda por produtos naturais e sustentáveis tem impulsionado o interesse na produção de pigmentos microbianos, como carotenoides. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo avaliar a produção de carotenoides pelas leveduras Phaffia rhodozyma NRRL Y-17268, Sporidiobolus pararoseus CCT 7689, Pichia fermentans CCT 7677 e Rhodotorula mucilaginosa CCT 7688, utilizando o melaço de soja como única fonte de nutrientes no meio de cultivo. Os cultivos foram conduzidos em frascos Erlenmeyer de 500 mL contendo 225 mL do meio de produção, com pH ajustado para 6, inoculados com 10% (v/v) do inóculo, incubados a 25 °C e 180 rpm, com monitoramento da produção de biomassa e carotenoides a cada 24 h. Inicialmente, todas as leveduras foram cultivadas em meio contendo 34,32 g L¹ de melaço de soja (C1), sendo utilizado o meio Yeast Malt (YM) como controle, ambos com a mesma concentração de açúcares redutores totais (ART). Observou-se que R. mucilaginosa CCT 7688 apresentou produções similares com YM e C1, sem diferença estatisticamente significativa (p > 0,05) na biomassa (6,21 g L¹ e 6,03 g L¹, respectivamente) e nos carotenoides (97,41 µg g¹ e 680,59 µg L¹; 96,20 µg g¹ e 623,07 µg L¹, respectivamente). P. rhodozyma NRRL Y-17268 apresentou maior biomassa em C1 (7,21 g L¹) em comparação ao YM (6,25 g L¹); no entanto, as maiores produções de carotenoides foram obtidas no YM, tanto para carotenoides expressos como -caroteno (162,36 µg g¹ e 977,38 µg L¹) quanto para expressos como astaxantina (288,20 µg g¹ e 1439,85 µg L¹). Com C1, os valores foram menores: 129,49 µg g¹ e 914,71 µg L¹ para -caroteno, e 188,25 µg g¹ e 1388,84 µg L¹ para astaxantina. S. pararoseus CCT 7689 apresentou maior biomassa com C1 (4,58 g L¹) em relação ao YM (3,15 g L¹), além de maior produção volumétrica de carotenoides expressos como -caroteno (444,00 µg L¹) em comparação ao YM (326,90 µg L¹).Por sua vez, P. fermentans CCT 7677 também produziu mais biomassa com C1 (6,74 g L¹) do que com YM (5,44 g L¹), porém o YM resultou em maior produção de carotenoides (10,90 µg g¹ e 59,28 µg L¹) em comparação ao C1 (6,02 µg g¹ e 39,10 µg L¹), indicando que o melaço favoreceu a produção de biomassa, mas não a síntese de carotenoides. A levedura com maior produção volumétrica de carotenoides foi P. rhodozyma NRRL Y-17268, sendo selecionada para a etapa seguinte. A análise preliminar de custos para produção de 1 mg de carotenoides demostrou que substituição do meio YM por C1 reduziu em 90,33% o custo do meio de cultivo, destacando o potencial econômico do substrato. Já os testes com diferentes concentrações de melaço 100 (C2), 150 (C3), 200 (C4) e 250 (C5) g L¹ demonstraram que a concentração de 150 g L¹ (C3) foi mais eficiente, com produção expressiva de biomassa (15,73 g L¹), -caroteno (2229,30 µg L¹ e 159,97 µg g¹) e astaxantina (3519,65 µg L¹ e 252,55 µg g¹), apresentando diferenças significativas (p < 0,05) em relação às demais concentrações. Comparado ao C1, C3 proporcionou aumentos de 118,2% na biomassa, 143,71% e 23,5% na produção volumétrica e específica de -caroteno, e 153,42% e 27,2% para astaxantina, respectivamente. A presença dos carotenoides foi confirmada por espectro de varredura. Conclui-se que o melaço de soja, na concentração de 150 g L¹, é um substrato eficiente, de baixo custo e elevado potencial para a produção de carotenoides por leveduras, especialmente por P. rhodozyma NRRL Y-17268.