Efeito das variáveis de processo na produção de lipase por fermentação submersa por Aspergillus niger C

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Lima, Laisy Garcia Ribeiro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
• Palavras-chave em Português: Lipase; submerged fermentation; aspergillus niger; experimental desing; fermentação submersa; planejamento experimental; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12063

O interesse na produção de lipases está associado ao seu potencial biotecnológico devido a sua ação catalítica em reações de hidrólise, esterificação, interesterificação e transesterificação. Estas enzimas podem ser de origem animal, vegetal e microbiana. As microbianas têm ampla aplicação industrial devido à sua estabilidade, seletividade e especificidade. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi investigar a produção de lipase por fermentação submersa, em frascos agitados, utilizando a linhagem Aspergillus niger C. Através de um delineamento fatorial fracionário 25-1 (DFF) foram avaliadas algumas variáveis independentes no processo de produção da lipase, tais como: concentrações de sacarose (10.0; 15.0; 20.0 g/L), sulfato de amônio (2,0; 4,0; 6,0 g/L), extrato de levedura (0,0; 1,0; 2,0 g/L), óleo de soja (2,0; 4,0; 6,0 g/L) e pH (6,0; 7,0; 8,0). Após a seleção das variáveis que influenciaram significativamente a produção, foi utilizado um delineamento composto central rotacional 22 (DCCR) e análise de superfície de resposta, visando encontrar a condição mais favorável para a produção de lipase. A variável dependente para ambos planejamentos foi a atividade da enzima (U/mL). Os resultados estatísticos obtidos no DFF indicaram que a concentração do óleo de soja e o pH foram marginalmente significantes (p<0,10) e a melhor atividade média (13,12 U mL-1) foi obtida quando se utilizou 15,0 g/L de sacarose, 4,0 g/L de sulfato de amônio, 1,0 g/L de extrato de levedura e 4,0 g/L de óleo de soja, pH 7,0 com 72 h de fermentação. No DCCR a metodologia de superfície de resposta (MSR) sugere que existe uma região mais favorável para a síntese da lipase pelo A. niger C em FS. No intervalo de pH entre 4,0 e 6,0 as melhores respostas de atividade lipásica se encontram na região de concentração de óleo de soja acima de 4 g/L. Após o estabelecimento da melhor condição no DCCR 22, a cinética da produção de lipase foi realizada com a finalidade de estabelecer o tempo de fermentação que maximizasse a produção de lipase por A. niger C que foi alcançada com 72 horas (13,25 U/mL), contudo a maior produtividade foi com 36 horas de fermentação (0,28 U/mL.h). Por fim, após caracterização bioquímica da enzima quanto aos efeitos do pH e temperatura constatou-se que as melhores condições de reação da lipase de A. niger C, tendo como substrato o azeite de oliva, foram: em pH 5,0 6,0 a 55°C. Além disso, a maior atividade lipásica foi obtida no tempo de 5 minutos de reação. Pela observação dos aspectos analisados, a produção de lipase de A. niger C por fermentação submersa em frascos agitados apresentou resultados importantes que indicam a viabilidade do prosseguimento do estudo do processo, em outra escala