Pectinase production by Penicillium viridicatum RFC3 by solid state fermentation using agricultural wastes and agro-industrial by-products

Abstract

A produção de pectina liase (Pl) e poligalacturonase (Pg) por cepa de Penicillium viridicatum Rfc3, recentemente isolada, foi estudada por meio de fermentação em estado sólido usando bagaço de laranja, tegumento de milho, farelo de trigo e cascas de manga e banana como fontes de carbono. Quando os resíduos foram utilizados isoladamente, o valor máximo de atividade de Pg (30 U g-1) foi observado em meio de farelo de trigo, enquanto que o valor máximo para atividade de Pl (2000 U g-1) foi obtido em meio de bagaço de laranja. Misturas de cascas de banana ou de manga com bagaço de cana-de-açúcar (50% p/p), resultaram em aumento na produção tanto de Pl quanto de Pg, quando comparado com os experimentos nos quais esses materiais foram usados isoladamente. A mistura de bagaço de laranja e farelo de trigo (50%) elevou a produção de Pg e Pl para 55 U.g-1 e 3540 U.g-1, respectivamente. O fracionamento das enzimas presentes na solução enzimática bruta, através de filtração em gel Sephadex G50, resultou na obtenção de diferentes frações de Pl e de Pg. As frações de Pg e Pl, as quais foram caracterizadas, apresentaram atividade ótima em pH 5,0 e 10,5, respectivamente. A atividade máxima da fração de Pg foi obtida a 55ºC e, para Pl, a 50ºC. A Pg foi estável em valores de pH próximos à neutralidade e a 40ºC, enquanto que a Pl foi estável em pH ácido e a 35ºC, por uma hora.

Pectin lyase and polygalacturonase production by newly isolated Penicillium viridicatum strain Rfc3 was carried out by means of solid state fermentation using orange bagasse, corn tegument, wheat bran and mango and banana peels as carbon sources. The maximal activity value of polygalacturonase (Pg) (30U.g-1) was obtained using wheat bran as carbon source while maximal pectin lyase (Pl) (2000 U.g-1) activity value was obtained in medium composed of orange bagasse. Mixtures of banana or mango peels with sugar cane bagasse resulted in increased Pg and Pl production compared to fermentations in which this residue was not used. The mixture of orange bagasse and wheat bran (50%) increased the production of Pg and Pl to 55 U.g-1 and 3540 U.g -1 respectively. Fractions of Pg and Pl, isolated by gel filtration in Sephadex G50, presented optimum activity at pH 5.0 and 10.5 respectively. Maximal activity of Pg and Pl fractions was determined at 55ºC and 50ºC respectively. Pg was stable in neutral pH range and at 40ºC whereas Pl was stable in acidic pH and at 35ºC, for 1 h.