Evaluation of the process conditions for the production of microbial carotenoids by the recently isolated Rhodotorula mucilaginosa URM 7409

AUTOR(ES)
FONTE

Braz. J. Food Technol.

DATA DE PUBLICAÇÃO

27/06/2019

RESUMO

Resumo Este estudo teve como objetivo melhorar as condições físicas e nutricionais do processo de produção de carotenoides pela recém-isolada Rhodotorula mucilaginosa, uma levedura basidiomiceta vermelha. A melhoria da bioprodução de carotenoides foi obtida pela técnica de delineamento experimental, alterando as características dos processos [agitação (130 rpm a 230 rpm) e temperatura (25 °C a 35 °C)] com sete experimentos, e após um planejamento fracionário 25-1 para a classificação dos fatores relevantes que constituem o meio de cultura (glicose, extrato de malte, extrato de levedura, peptona e pH inicial). Um delineamento experimental de segunda ordem completo foi realizado para otimizar a composição do meio de cultura e as variáveis foram: extrato de levedura (0,5 a 3,5 g/L), peptona (1 a 5 g/L) e pH inicial (5,5 a 7,5), com 17 experimentos. A produção máxima de carotenoide foi de 4.164,45 μg/L (252,99 μg/g) em 144 h, em meio YM com 30 g/L de glicose, 10 g/L de extrato de malte, 2 g/L de extrato de levedura e 3g/L de peptona, e pH inicial 6, 130 rpm a 25 °C. Neste trabalho, as fontes de nitrogênio foram os fatores que mais influenciaram o acúmulo de carotenoides intracelular. A levedura R. mucilaginosa apresentou alta produção em nível de bancada, podendo ser promissora para a produção comercial.Abstract This study aimed to improve the physical and nutritional process conditions for the production of carotenoids by the newly isolated Rhodotorula mucilaginosa, a red basidiomycete yeast. The carotenoid bioproduction was improved using an experimental design technique, changing the process characteristics of agitation (130 rpm to 230 rpm) and temperature (25 °C to 35 °C) using seven experiments, followed by a 25-1 fractional design to determine the relevant factors that constitute the culture medium (glucose, malt extract, yeast extract, peptone and initial pH). A complete second order experimental design was then carried out to optimize the composition of the culture medium, the variables being yeast extract (0.5 to 3.5 g/L), peptone (1 to 5 g/L) and the initial pH (5.5 to 7.5), with 17 experiments. The maximum carotenoid production was 4164.45 μg/L (252.99 μg/g), obtained in 144 h in YM (yeast malt) medium with 30 g/L glucose, 10 g/L malt extract, 2 g/L yeast extract, 3 g/L peptone, an initial pH 6, 130 rpm and 25 °C, demonstrating the potential of this yeast as a source of bio-pigments. In this work, the nitrogen sources were the factors that most influenced the intracellular accumulation of carotenoids. The yeast R. mucilaginosa presented high production at a bench level and may be promising for commercial production.

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