Estudo de diferentes formas de condução do processo de produção de polissacarídeos extracelulares por Pleurotus spp

Autor: Chaves, Mariane Bonatti
Přispěvatelé: Universidade Federal de Santa Catarina, Furigo Junior, Agenor, Furlan, Sandra Aparecida
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2012
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFSC
Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
Popis: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2011 Fungos do gênero Pleurotus são reconhecidos por seu valor gastronômico, mas recentemente vêm recebendo especial atenção por suas propriedades terapêuticas, associadas à presença de polissacarídeos, em particular ß-D-glucanos, presentes na parede celular e no caldo de cultivo destes fungos. Portanto, este trabalho teve como objetivo estudar a produção de polissacarídeos extracelulares (EPS) por P. ostreatus e P. sajor-caju. A primeira espécie foi cultivada em biorreator em processo descontínuo com pulsos de glicose e semi-contínuo com cortes de 50 e 75 % do volume de meio de cultivo, utilizando um biorreator de 4 L. Quando a concentração de glicose no meio de cultivo atingiu 20 # 25 g L-1, nos cultivos conduzidos em processo descontínuo com pulsos de glicose, adicionou-se ao biorreator solução concentrada de glicose a fim de elevar a concentração para 30 g L-1; nos cultivos conduzidos em processo semi-contínuo, 50 ou 75 % do volume de meio de cultivo foi retirado do biorreator e igual volume foi adicionado de meio de cultivo fresco, contendo glicose em quantidade suficiente para que a concentração desta retornasse a 40 g L-1. P. sajor-caju foi cultivado em processo descontínuo simples variando-se as concentrações iniciais de (NH4)2SO4, extrato de levedura e peptona de soja do meio de cultivo POL (experimentos realizados em frascos agitados), o valor de pH (pH 3,0, pH 4,0 e sem controle), CaCO3 (com e sem adição de 1,0 g L-1) e concentração inicial de glicose (20 e 60 g L-1), utilizando biorreator de 4 L. Nos experimentos conduzidos em biorreator, valores de KLa de 15 h-1 e temperatura de 30 oC foram mantidos constantes. Nos experimentos conduzidos em processo descontínuo com pulsos de glicose, após 230 horas de cultivo obteve-se concentração máxima de EPS por P. ostreatus (0,8 g L-1), sendo a produtividade máxima igual a 3,5 mg L-1 h-1. Os experimentos conduzidos em processo semi-contínuo com corte de 50 % do volume de meio de cultivo, apresentaram menor produtividade em biomassa micelial (23,4 mg L-1 h-1) e maior produtividade em EPS (6,06 mg L-1 h-1) que os experimentos conduzidos com corte de 75 % (61,02 e 4,03 mg L-1 h-1, respectivamente). Utilizando-se concentrações iniciais de (NH4)2SO4, extrato de levedura e peptona de soja, iguais a 2,5, 1,0 e 1,0 g L-1, respectivamente, a concentração de EPS (0,60 g L-1) produzidos por P. sajor-caju aumentou 54 %. Quando ajustou-se o pH em 4,0 e adicionou-se CaCO3 (1,0 g L-1) ao meio de cultivo, obteve-se aumento de 20 % da concentração de EPS (0,72 g L-1). Concentração inicial de glicose de 60 g L-1 proporcionou aumento da concentração de EPS de 94,4 % ( 1,45 g L-1), porém a produtividade foi 42,2 % menor que a obtida utilizando-se concentração inicial de glicose de 20 g L-1. Pleurotus genus is recognized for its gastronomic value, but in recent years it has received attention also for its therapeutic properties associated with polysaccharides, ß-D-glucan in particular, present in the cell wall and in the culture broth. Therefore, this work was focused on extracellular polysaccharide (EPS) production, using P. ostreatus and P. sajor-caju species. The former was cultivated in fed batch culture and semi-continuous process with 50 and 75 % medium replacements, using 4 L bioreactor. When glucose concentration attained 20 - 25 g L-1 in fed batch culture, bioreactor was fed with sufficient glucose solution to reach 30 g L-1 and when residual glucose concentration reached 20 - 25 g L-1 in semi-continuous culture, 50 or 75 % of the fermented broth was removed and replaced by fresh medium with sufficient glucose concentration to reach 40 g L-1. P. sajor-caju was cultivated in simple batch culture varying the (NH4)2SO4, yeast extract and soy peptone initial concentrations in POL medium (using shake flasks), pH medium value (3.0, 4.0 and without control), calcium carbonate (without and with addition of 1.0 g L-1) and initial glucose concentration ( 20 and 60 g L-1), using 4 L bioreactor. In bioreactor assays, initial KLa was set to 15 h-1 and temperature was kept constant at 30 .C. In fed batch culture, after about 230 hours of cultivation, maximum EPS concentration was obtained (0.8 g L-1) by P. ostreatus, with productivity being equal to 3.5 mg L-1 h-1. In semi-continuous culture, results obtained with 50 % medium replacement suggest a lower mean value of biomass productivity (23.4 mg L-1 h-1) and a higher mean value of EPS productivity ( 6.06 mg L-1 h-1) than those obtained with 75 % medium replacement (61.02 and 4.03 mg L-1 h-1, respectively). Using initial concentrations of (NH4)2SO4, yeast extract and soy peptone equal to 2.5, 1.0 and 1.0 g L-1, respectively, the EPS concentration (0.60 g L-1) was enhanced 54 % by P. sajor-caju. When the pH was adjusted to 4.0 and CaCO3 (1.0 g L-1) was added to the culture medium, it was possible to enhance the EPS concentration by 20 % (0.72 g L-1). The initial glucose concentration equal to 60 g L-1 enhanced the EPS concentration by 94.4 % (1.45 g L-1), but productivity was 42.2 % lower than that obtained using 20 g L-1 of initial glucose concentration.
Databáze: OpenAIRE
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