Utilização do resíduo do processamento do palmiteiro para a produção de enzimas hidrolíticas por fungos do gênero Polyporus

Abstract

O Brasil é o maior produtor mundial de palmito gerando, em conseqüência da sua extração e processamento, toneladas de resíduos ao meio ambiente. Este resíduo por sua vez, é rico em material lignocelulósico que pode ser degradado pelos fungos de podridão branca que utilizam este material pela ação de enzimas, muitas das quais apresentam interesse comercial. Neste estudo o resíduo do processamento do palmito foi empregado para a produção das enzimas xilanase, carboximetilcelulase e avicelase, pelos fungos Polyporus tricholoma e Polyporus tenuiculus. O substrato para o crescimento dos fungos e produção das enzimas foi constituído por bainha mediana de palmito triturada (20g), suplementada com diferentes concentrações de bagaço de mandioca (6,0; 4,5 e 0g) e farelo de soja (3; 2; 1 e 0 g), com umidade de 70%. A influência dos meios e das espécies na velocidade de crescimento micelial foi avaliada estatísticamente com base nos efeitos principais (P<0,05). As atividades enzimáticas e a concentração das proteínas totais foram determinadas ao longo do tempo de cultivo. A biomassa fúngica foi determinada em cultivo com meio líquido (extrato de malte peptonado) para comparar a produção da enzima xilanase com o crescimento micelial. Neste meio P. tricholoma teve alta produção de biomassa em relação ao P. tenuiculus, no entanto, a atividade enzimática foi similar. No meio sólido o fungo P.tricholoma, também apresentou maior velocidade de crescimento (0,6 cm/dia) em todas as composições chegando a 10 cm de comprimento de micélio no final do experimento e, quanto maior a relação C:N nestes meios, menor foi a velocidade de crescimento. A atividade enzimática de xilanase nos diferentes meios de cultivo apresentaram valores superiores, nos primeiros intervalos de tempo, para ambos os fungos. P. tenuiculus, embora tenha mostrado menor velocidade de crescimento, apresentou atividades hidrolíticas superiores em todos os tratamentos. Nos ensaios com maior concentração de bagaço de mandioca, constatou-se que não houve grandes variações da atividade de xilanase ao longo do tempo para o fungo P. tricholoma. O mesmo não aconteceu nos cultivos com P. tenuiculus, cuja atividade de xilanase foi decrescente ao longo do cultivo. O mesmo foi observado para as atividades de carboximetilcelulase e avicelase. Para estas enzimas a atividade enzimática foi inferior do que a atividade da enzima xilanase, mostrando que, proporcionalmente à produção de xilanase, a indução das celulases foi pequena.

Brazil is the world's greatest palm heart producer, generating, as a consequence, of the extraction and processing, tones of residues which are disposed of to the environment. This residue is rich in lignocellulose which can be degraded by the white rot fungi which utilize this material through the action of enzymes, many of which are of commercial interest. In this study, palm heart processing waste was employed in the production of the enzymes xylanase, carboxymethylcellulase and avicelase by the fungi Polyporus tricholoma and Polyporus tenuiculus. The substrate for the fungal growth and the production of the enzymes was composed of ground palm heart medial sheaths (20g) supplemented by different concentrations of manioc bagasse (6.0; 4.5 and 0g) and soya broth (3; 2; 1 and 0 g), at 70% humidity. The influence of the media and the species on the mycelial growth rate was evaluated statistically based on the principal effects (P<0.05). The enzymatic activity and total protein concentration were determined during the cultivation. The fungal biomass was determined during cultivation in a liquid medium (malt extract with peptone) in order to compare the production of the enzyme xylanase with mycelial growth. In this medium P. tricholoma had a high biomass production in relation to P. tenuiculus, although the enzymatic activity was similar. In the solid media the fungus P. tricholoma also had a higher growth rate in all of the media compositions evaluated and the higher the C:N ratio in the media, the lower the growth rate. The enzymatic activity of xylanase in the different cultivation media gave higher values in the initial time periods for both fungi. P. tenuiculus, despite having shown a lower growth rate, gave higher hydrolytic activities for all treatments. In the tests with the highest concentration of manioc bagasse, it was noted that there were no significant variations in the xylanase activity over time for the fungus P.tricholoma. This was not the case for the cultivations with P. tenuiculus, for which the xylanase activity decreased over time. The same trend was observed for the carboxymethylcellulase and avicelase activity. For these enzymes the enzymatic activity was approximately 10 times less than that of xylanase, demonstrating that, in relation to the production of xylanase, the induction of cellulases was low.