Prospecção de enzimas de degradação de materials vegetal em fungos endofíticos

Abstract

Os fungos filamentosos são conhecidos por sua notável capacidade de produção de enzimas, particularmente as de degradação de material vegetal. O campo de aplicações industriais destas enzimas tem crescido consideravelmente, especialmente em relação às celulases, que tem sido extensivamente estudadas visando à sacarificação da celulose para a obtenção de etanol de segunda geração. Os fungos endofíticos estão entre os potenciais produtores de enzimas de degradação de material vegetal, são pouco estudados neste sentido e, uma vez que colonizam os tecidos vegetais, suas enzimas devem apresentar características interessantes do ponto de vista do ataque aos componentes da parede celular. Dentro deste contexto, o presente estudo teve por finalidade a prospecção de celulases, xilanases, pectinases e amilases entre fungos endofíticos, bem como estudos da produção e das características das enzimas. Inicialmente, 14 fungos endofíticos foram cultivados por fermentação estado sólido (FES) em bagaço de cana-de-açúcar e farelo de trigo (1:1 m/m), durante 7 dias, a 28 °C. Nesta etapa, 8 fungos se destacaram na produção de celulases e foram posteriormente cultivados, em FES, em outras misturas de substratos lignocelulósicos. Os isolados Botryosphaeria sp. AM01 e Saccharicola sp. EJC04 foram os mais versáteis em relação à produção das enzimas em diferentes meios, sendo selecionados para dar continuidade ao trabalho. A partir desta etapa foram focadas as produções de celulases e xilanases, visando à aplicação destas enzimas em trabalhos futuros envolvendo a sacarificação de materiais lignocelulósicos. O substrato selecionado foi composto por farelo de algodão e farelo de trigo e a influência do tempo de cultivo, da concentração de inóculo e da umidade inicial do substrato foram avaliadas, pelo cultivo em...

Filamentous fungi are known for their remarkable ability for enzymes production, particularly those for plant material degradation. The field of industrial applications of these enzymes has increased considerably, particularly regarding to cellulases which have been extensively studied for cellulose saccharification aiming the production of second generation ethanol. Endophytic fungi are among the potential producers of enzymes for plant material degradation. They are underexplored in this sense and, once they colonize the plant tissues. Their enzymes should present interesting features from the point of view of the attack to the cell wall components. In this context, the present study had as purpose the prospecting of cellulases, xylanases, pectinases and amylases among endophytic fungi, as well as studies of the enzymes production and characteristics. As an initial evaluation of enzymes production, 14 endophytic fungi were cultivated under solid state fermentation (SSF) in sugar cane bagasse and wheat bran (1:1 w/w), for 7 days, at 28 ºC. In this phase, 8 fungi stood out and were subsequently cultivated by SSF, in other mixtures of lignocellulosic substrates. The isolates Botryosphaeria sp. AM01 and Saccharicola sp. EJC04 were the most versatile in relation to enzymes production on different substrates and were selected to continue the work. From this stage on the productions of cellulases and xylanases were focused, aiming the application of these enzymes in future studies involving the saccharification of lignocellulosic materials. The selected substrate was composed by cotton bran and wheat bran and the influence of cultivation time, concentration of inoculum and substrate initial moisture were evaluated, by FES.For almost all the enzymes produced by the two fungi, the peak of production occurred in 192h or... (Complete abstract click electronic access below)