Estudo da produção de carotenoides pela bacteria Kocuria rhizophila / Study of carotenoids production by Kocuria rhizophila

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

Algumas espécies microbianas já foram identificadas como importantes fontes de diversos tipos de carotenóides. Estes compostos, que podem ser obtidos de forma natural por processos fermentativos, são amplamente utilizados como corantes e desempenham importantes funções biológicas em seres humanos devido a sua capacidade de aumentar o sistema imunológico e, com isso, diminuir o risco de doenças degenerativas. Neste trabalho, estudou-se a capacidade da bactéria Kocuria rhizophila de sintetizar carotenóides quando submetida ao crescimento em meio de cultivo contendo fonte de carbono solúvel (sacarose) ou insolúvel (óleo de soja). Para cada fonte de carbono foram elaborados delineamentos experimentais com o objetivo de observar a influência de seis variáveis (concentração da fonte de carbono, concentração da fonte de nitrogênio orgânico, concentração da fonte de nitrogênio inorgânico, pH inicial da fermentação, temperatura de incubação e agitação) na produção de carotenóides totais e no crescimento celular e, posterior seleção daquelas que maximizaram o rendimento do processo. Os ensaios foram conduzidos em agitador rotativo (frasco Erlenmeyer de 250 mL) e as amostras foram coletadas a cada 24 horas. A extração dos pigmentos da massa celular foi feita com metanol à temperatura controlada. A concentração de carotenóides totais foi obtida pela leitura da absorbância do extrato metanólico no comprimento de onda de máxima absorção e o crescimento bacteriano foi determinado pela quantificação da massa celular seca. Após a análise dos resultados foi possível observar que as condições de cultivo necessárias para a obtenção da máxima produção de carotenóides totais e do maior crescimento celular diferiram de acordo com a fonte de carbono utilizada. Em meio de cultivo contendo sacarose a máxima concentração de carotenóides totais (2024,40 µg/L) foi obtida no ensaio conduzido até 48 horas de fermentação nas seguintes condições: 75 g/L de sacarose, 0,5 g/L de NH4Cl, 4,5 g/L de extrato de levedura, pH inicial da fermentação 9,0, incubado a temperatura de 24 °C sob agitação de 100 rpm. Porém, a maior concentração de massa celular seca (5,25 g/L) ocorreu nas condições de 50 g/L de sacarose, 2,5 g/L de NH4Cl, 2,5 g/L de extrato de levedura, pH 7,0, temperatura de 30 °C e agitação de 200 rpm após 48 horas. Para a fonte de carbono óleo de soja, a maior concentração de carotenóides totais (1687,2 µg/L) foi obtida em 48 horas de fermentação no ensaio preparado com meio de cultivo contendo 60 g/L de óleo de soja, 1,0 g/L de NH4Cl, 2,0 g/L de extrato de levedura, pH inicial da fermentação 9,0 incubado a 26 °C sob agitação de 150 rpm. Enquanto que o maior crescimento celular (6,04 g/L), foi alcançado no ensaio contendo 60 g/L de óleo de soja, 0,7 g/L de NH4Cl, 6,2 g/L de extrato de levedura, pH 6,8, incubado a temperatura de 30 °C sob agitação de 150 rpm após 48 horas de fermentação. A aplicação do campo magnético e a incidência de luz durante o cultivo bacteriano não exerceram efeito positivo na produção volumétrica de carotenóides totais, mas a aeração mostrou-se essencial para o crescimento da bactéria. A síntese dos pigmentos foi associada à fase exponencial do crescimento nas condições estudadas e a sarcinaxantina (C50H72O2) foi o único carotenóide completamente identificado dentre todos os sintetizados pela bactéria Kocuria rhizophila

ASSUNTO(S)

planejamento experimental carotenoids fermentação experimental design rhizophila de kocuria carotenoides fermentation kocuria rhizophila

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