Produção de xilo-oligossacarídeos a partir do bagaço de cana-de-açúcar pela ação de xilanase GH10 de Thermoascus aurantiacus com atividade expressa em Pichia pastoris e aplicação. - Nascimento, Carlos Eduardo de Oliveira (2019)
Os xilo-oligossacarídeos (XOS) são ingredientes com atividade prebiótica e podem ser adicionados em muitos alimentos como doces e pães ou como suplementos na forma de cápsulas ou sachês. XOS desempenham funções benéfica por estimular seletivamente o crescimento de bactérias probióticas dos gêneros Lactobacillus e Bifidobacterium na microbiota intestinal. A xilana, precursora dos XOS, é o segundo polissacarídeo mais abundante na natureza, presente na parede celular vegetal e disponível nos resíduos lignocelulósicos (RLC) como o bagaço de cana-de-açúcar. A grande disponibilidade deste material, devido ao elevado numero de usinas que processam a cana-de-açúcar, o tornam alvo de inúmeras pesquisas buscando alternativas para o seu melhor aproveitamento. Uma destas alternativas se configura na produção dos XOS, o qual consistiu no objetivo deste trabalho. Inicialmente foram estudados métodos de extração da xilana, estabelecendo, ao final, um processo multi etapas empregando NaOH 15% (m/v) / ácido fosfórico / etanol 96%. Então, foi avaliado o efeito da granulometria na eficiência da extração desta fração (avaliada com teor de xilose) obtendo-se os seguintes resultados: granulometrias < 1 mm, 1 mm e 1,41mm e > 1,41 resultaram em 83,41% ± 2,08%, 51,74% ± 2,58% e 31,85% ± 1,42% de xilana respectivamente. A extração de xilana também foi avaliada onde foi obtido um índice de recuperação de 91,15% ± 1,96%, 44,22% ± 2,13% e 18,62% ± 4,63% de xilana respectivamente de acordo com as granulometrias citadas acima. A hemicelulose que apresentou melhor extração foi submetida a hidrólise enzimática para produção de xilo-oligossacarídeos pela enzima xilanase GH10 recombinante de Thermoascus aurantiacus expressa por Pichia pastoris. Foi aplicado um planejamento estatístico do tipo Face Centrada com 2 fatores envolvidos (carga de enzima e concentração de hemicelulose), visando a otimização da produção de XOS e as condições ótimas obtidas foram, 220 U de xilanase g-1 de xilana e 25% de xilana. Nestas condições foi possível obter 28,62±1,29 g L-1 de XOS com predominância de xilobiose, xilotriose e xilotetraose. Estudos de inibição mostraram que a xilanase GH10 foi inibida em concentrações superiores a 50 mM de xilose. A capacidade dos XOs de estimularem o crescimento de Lactobacillus, comparativamente a glicose e xilose, mostraram que 5 cepas de Lactobacillus foram capazes de crescer utilizando os XOS como fonte de carbono.