Produção, propriedades bioquímicas de amilase do Aspergillus sp. B7 e hidrólise de diferentes substratos visando aplicabilidade na indústria de alimentos

Abstract

Os fungos filamentosos são amplamente reconhecidos, visto que a sua busca tem ganhado destaque devido à valiosa reserva de material genético que oferecem. Esses microrganismos, caracterizados por suas estruturas filamentosas, desempenham papéis cruciais em ecossistemas naturais, bem como em setores industriais e de pesquisa. A investigação detalhada desses fungos oferece resultados não apenas sobre a biologia microbiana, mas, também, sobre a otimização de suas atividades metabólicas para aplicações em processos e produtos biotecnológicos. Por essa razão, buscou-se otimizar a produção de amilases pelo fungo filamentoso Aspergillus sp. B7 e realizar a caracterização bioquímica da enzima, além de avaliar sua eficiência na hidrólise do amido para obtenção de açúcares fermentáveis. Diversos parâmetros de cultivo foram analisados, incluindo o meio de cultura, tempo de crescimento do fungo, fontes de nitrogênio, sais, pH inicial do meio, diferentes concentrações de inóculo e fontes de carbono. Além disso, as amilases foram caracterizadas, analisando o efeito da temperatura e pH na estabilidade da enzima, efeito de diferentes íons e substratos na reação, a variação nas concentrações de glicose, assim como, a presença de diferentes enzimas no extrato bruto enzimático. Os resultados indicaram que o microrganismo em estudo, obteve a maior atividade amilolítica no meio submerso Carvalho-Peixoto (CP), durante 96 horas de crescimento, à 30oC, selecionando o extrato de levedura como a melhor fonte de nitrogênio, o amido soluvél como a fonte de carbono e os sais Khanna como fonte de sais, em seguida, padronizou-se o pH inicial do meio em pH 5,0. As amilases caracterizadas apresentaram um ponto ótimo de atividade à 55 oC em pH 5,5, com atividade enzimática em torno de 0,326 ± 0,003 U/mL-1, com estabilidade ás temperaturas de 50 oC e 55 oC e alta atividade na faixa de pH em 5,0; 5,5 e 6,0. As enzimas em estudo foram capazes de hidrolisar diferentes substratos como amido soluvél, casca de mandioca e casca de inhame, além de apresentar alta atividade enzimática na presença de diferentes íons e concentrações de glicoses. Por fim, ao analisar as diferentes enzimas contidas no extrato bruto, pode-se observar a presença apenas da amilase. Os resultados obtidos demostraram que o fungo filamentoso em estudo apresentou um potencial significativo para a produção enzimática, demonstrando características do meio de cultura interessante, como alta atividade, condições de cultivo simples e fontes de carbonos alternativas, o que as torna potencialmente úteis em diferentes aplicações industriais. Assim como, estabilidade em diferentes temperaturas e pHs, e hidrólise de diferentes substratos. Diante do exposto, fica claro que ao compreender quais condições favorecem o crescimento e a atividade enzimática do microrganismo é possível explorar abordagens mais eficientes e direcionada para futuras aplicações industriais.