BACCHIN, A. L. G.

CUNHA, F. M.

FARINAS, C. S.

ZANGIROLAMI, T. C.

RCAAP - Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal

Produção de celulases em meio contendo sólidos: método indireto para quantificação de biomassa celular de Asérgillus niger.

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AnaisCongresCien,'''· Sos de I .ITlto e r n'tiol'-'etno/' ~Clo°g6to.11/111 OlíCID II~cOngre.,uJ! InlCiaça- sso de•• " lecn ,o em DeOlogico senvofl/X'IIII Cone Inovação ImentoInlciaç- gresso dao C· eleml'''·IICaAnaisCongressos de Iniciação2010Científica e Tecnológica13 a 15 de outubroII1II 111Congresso deICIDTIIniciação em Desenvolvimento•• ~~Í1 Tecnológico e Inovação~ XVIII Congresso de~ Iniciação CientíficaXVlH .~on~ressode lnlciaçãoCientíficaPRODUÇÃO DE CELULASES EM MEIO CONTENDO SÓLIDOS:MÉTODO INDIRETO PARA QUANTIFICAÇÃO DE BIOMASSACELULAR DE Aspergillus nigerBacchin. Ana Laura G.,,2(1C); Farinas, Cristiane S?(O); Zangirolami, Teresa C.'(CO);Cunha, Fernanda M.,,2(PG)Iaura _ bacchin@hotmail.com'Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal de São Carlos; 2EmbrapaInstrumentação Agropecuária, São CarlosA produção de etanol a partir da biomassa lignocelulósica, conhecido como etanol de segundageração, é um grande foco de interesse atualmente. A utilização da rota enzimática para aconversão da biomassa é uma alternativa de menor impacto ambiental, mas ainda requer odesenvolvimento de tecnologias para reduzir os custos das enzimas, um dos principais impassesatualmente na produção do etanol de segunda geração. As tecnologias existentes para a produçãode enzimas utilizam processos fermentativos que podem ser conduzidos tanto no estado líquido,chamado de fermentação submersa (FS), quanto no estado sólido, a fermentação semi-sólida (FSS).Cada processo tem vantagens e desvantagens bem conhecidas. Entre os biorreatores já avaliadospara a fermentação submersa estão os do tipo tanque agitado e os pneumáticos, incluindo o tipocoluna de bolhas e o airlift, o último com crescente interesse devido a estudos com fungosfilamentosos. Neste contexto, o estudo no qual este trabalho se insere visou avaliar a produção decelulases em um processo de fermentação combinado, que agrega as vantagens da fermentaçãosemi-sólida e submersa em um único equipamento, um biorreator pneumático. No entanto, para ocultivo no processo combinado se faz necessária a padronização do inóculo de forma a permitir atransição da FSS para a FS. O processo de fermentação combinada tem por característica apresença de sólidos no meio de cultivo. O cultivo foi iniciado em FSS e continuado com a adiçãode meio líquido. Devido à dificuldade de realizar a quantificação celular neste processo dada àpresença de sólidos, se fez necessária uma metodologia de quantificação indireta desta biomassa.Desse modo, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a metodologia de quantificaçãoindireta do crescimento celular em cultivo de Aspergillus niger visando à produção do inóculo paraculturas em biorreatores pneumáticos. Para acompanhar o crescimento celular durante o cultivo foiutilizada uma metodologia que consiste na quantificação do consumo de substrato, no caso glicose.O cultivo foi iniciado como FSS em bagaço de cana-de-açúcar. Essa fase foi monitoradavisualmente por imagens a fim de avaliar o melhor momento de adição do meio contendo glicose.Os parâmetros avaliados foram o volume de submersão, a agitação e o tempo de cultivo em FSSanterior à adição de meio líquido. Para acompanhar o crescimento celular durante o cultivo em FSforam retiradas amostras a cada 24 horas durante 72 horas e feita a quantificação do consumo deglicose. Os resultados mostraram que, usando 5 g de substrato sólido, incubado como FSS por 24horas a 32°C, e então continuando o cultivo como FS durante 48 horas na presença de 200 mL demeio sob 200 rpm e a mesma temperatura, foi possível obter uma suspensão apropriada para serusada como inóculo. Em adição, a incubação como FSS por 24 horas permitiu o fungo crescerpredominantemente em uma morfologia micelial. Modelos matemáticos que descrevem ocrescimento do fungo na fermentação combinada foram desenvolvidos e validados. Experimentosem meio líquido na ausência de bagaço foram conduzidos para a determinação dos parâmetroscinéticos de crescimento por determinação de ambas as variações nas concentrações de glicose ebiomassa durante o cultivo. A modelagem matemática mostrou que o crescimento celular segue omodelo de Contois, com f.lrnáx de 0,034h,l, Y xis de 0,297 g/g e constante de morte de 0,005h'l. Apósa estimativa dos parâmetros do modelo, ele foi aplicado aos cultivos realizados para simular operfil de consumo de glicose e gerar o perfil simulado de crescimento celular no meio contendosólidos. Os dados experimentais de consumo de glicose obtidos nos experimentos foramintroduzidos no software Anabio, e o ajuste visual foi realizado por meio da atribuição de valorespara a concentração celular inicial (Cxo)' A metodologia desenvolvida para quantificação indiretada biomassa demonstrou ser viável.EMBRAPACONGRESSO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, 18.,2010. São Carlos.Anais de Eventos da UFSCar, v. 6, p. 587,20 10

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