Hidrólise enzimática de hemicelulose do pseudocaule de bananeira com endoxilanase I de Aspergillus versicolor para produção de xilo-oligossacarídeos e avaliação do seu efeito prebiótico - Freitas, Caroline de [UNESP] (2019)
Hemiceluloses são polissacarídeos com ligações do tipo β-1,4 sendo o principal tipo encontrado em gramíneas as xilanas, estruturas com cadeia principal de xilose. O pseudocaule de bananeira é um resíduo agrícola da colheita de banana que apresenta em média 19,1 % de xilana em sua composição. Xilanas apresentam grande potencial econômico e uma importante aplicação dessa macromolécula é a produção de xilo-oligossacarídeos (XOS). XOS são oligômeros de xilose, reconhecidos por seu efeito prebiótico, além de possuírem diversas propriedades biológicas que promovem a saúde. A produção de XOS pode ser realizada por hidrólise enzimática através da ação de endoxilanase na cadeia da xilana. No entanto, é importante que a hemicelulose seja extraída da biomassa lignocelulósica e que o extrato enzimático seja livre de β-xilosidase, enzima que hidrolisa XOS a xilose. Tendo em vista o aumento da demanda de compostos que previnem doenças e promovem a saúde, o objetivo desse trabalho foi a produção de xilo-oligossacarídeos, a partir da hidrólise enzimática de hemiceluloses extraídas de pseudocaule de bananeira, usando a endoxilanase I de Aspergillus versicolor e avaliar a ação prebiótica dos compostos produzidos. A xilanase I de Aspergillus versicolor foi produzida pelo crescimento do microrganismo em meio contendo xilana proveniente de farelo de trigo. A enzima foi purificada por cromatografia de troca iônica (DEAE-Sephadex A-50) e cromatografia de exclusão molecular (Sephadex G-75). Previamente a extração de hemicelulose do pseudocaule de bananeira, foram avaliados diferentes pré-tratamentos/lavagens para remoção de extrativos. A extração da hemicelulose foi realizada com peróxido de hidrogênio a 6 % (m/v) em meio alcalino (pH 11,6). Após a extração da hemicelulose, as amostras foram quimicamente caracterizadas e o rendimento foi maior após o pré-tratamento alcalino com NaOH. A reação de hidrólise foi realizada variando-se os parâmetros de carga enzimática (10 UI/g, 30 UI/g, 60 UI/g, 100 UI/g e 200 UI/g), concentração de substrato (2%, 4%, 6%, 8% e 10% m/v) e tempo de reação (2h, 4h, 6h, 8h, 16h, 24h e 48h), a fim de se obter as melhores condições para produção de XOS. A maior quantidade de XOS foi obtida pela hidrólise realizada com carga enzimática de 30 UI/g, 8% de substrato e tempo de reação de 24 horas, produzindo 20,51 g/L de XOS, a maioria deles xilopentoses/xilohexoses e não houve produção de xilose. A ação prebiótica dos XOS produzidos foi avaliada através do crescimento de duas bactérias probióticas e uma bactéria patogênica em meio contendo XOS como fonte de carbono. Ambas as cepas probióticas utilizadas demonstraram habilidade em utilizar XOS de cadeia longa para seu crescimento, assim como também a cepa patogênica. Dessa maneira, pode-se afirmar que foi possível produzir compostos prebióticos (XOS) através da hidrólise enzimática de hemicelulose de pseudocaule de bananeira, utilizando a endoxilanase I de Aspergillus versicolor.