Enzimas celulolíticas de macro-basidiomicetos isolados do cerrado tocantinense cultivados em biomassas lignocelulósicas residuais da agroindústria do açaí (euterpe spp.)

Abstract

The aim of this work were to isolate and evaluate macro-basidiomyc ete fungi, from the cerrado in Tocantins, with the capacity of growth in biomass of açaí byproduct and enzymatic production. The macro-basidiomycetes were grown in solid medium enriched wi th acaí berry (FC) fiber lignocellulosic substrates, or açaí seed fiber (FS) or potato broth, supplemented or not with glucose. The fungi were evaluated for mycelial growth diam eter, mycelial growth rate index and mycelial growth rate. The enzymatic production was performed using FC and FS as substrates, by submerged and solid culture. Solid-state cultivation (SSC) were made with five different formulations of the substrates. Co-cultivation betw een the macro- basidiomycetes and Trichoderma asperellum BC-2 A70882D isolates were performed in Petri dishes containing the PDA or MEA media. Among the eight macro-basidi omycete isolates, FPB 173 was selected for cultivation in submerged medium in monoculture and cocultivated with T. Asperellum BC-2 A70882D, for evaluation of the enzymatic activities of β - glucosidase, xylanases and lipases. Plate cultures containing BDA-C, FC-C and FC-S medium showed a significant difference in the mycelial growth diameter for the FPB 166 isolate, and the FPB 166 and FPB 173 had better mycelial growth index. In solid state cultures, the best formulation observed for all enzymes was F1. The FPB 167 line presented higher activity for β-glucosidase, and for CMCase, with 0.187 Ugss -1, 0.245 U.gss -1, respectively. The best observed activities for pectinase were FPB 166 (0.664 U.gss -1) and FPB 173 (0.615 U.gss -1), and for xylanase, FPB 169 (0.766 U.gss -1). In the submerged culture, the co-culture of FPB 173 and T. asperellum had the highest β -glucosidase activity in the substrates FC and FS, with 0.384 U.mL-1 and 0.366 U.mL -1 , respectively. For lipase, differences between the monoculture of T . asperellum and the cocultivation of FBP 173 and T. asperellum (0.747 U.mL-1 and 0.632 U.mL -1, respectively) were observed. In the results of the enzymatic activity of xylanase, monoculture of T. asperellum in FC, after 48 and 168 hours, reached 1,824 U.mL-1 and 1,732 U.mL -1, respectively. The biomass of the açaí agroindustry, when used as a carbon source or as a medium enrichment factor, for macro-ba sidiomycetes or cocultures in cultivation processes, were significant for mycelial growth and production of enzymatic complexes.Os objetivos deste trabalho foram isolar e avaliar fungos do tipo macro-basidiomicetos, do cerrado no Tocantins, sobre a capacidade do crescimento em biomassa da agroindústria do açaí e a produção enzimática. Os macro-basidiomicetos foram cultivados em meio sólido ágar-ágar enriquecidos com substratos lignocelulósicos de Fibra do Cacho do açaí (FC), ou Fibra da Semente do açaí (FS) ou caldo de batata, suplementados ou não com glicose, foram avaliados quanto ao diâmetro, índice de velocidade e taxa de crescimento micelial. A produção enzimática foi realizada utilizando FC e FS como substratos, por cultivo em estado submerso e sólido, no qual, os cultivos em estado sólido foram realizados com cinco diferentes formulações dos substratos. Os cocultivos entre os isolados de macro- basidiomicetos e Trichoderma asperellum BC-2 A70882D foram realizados em placas de Petri contendo os meios BDA ou MEA. Dentre os oito isolados de macro-basidiomicetos, o FPB 173 foi selecionado para a cultivo em meio submerso em monocultivo e cocultivo com o T. asperellum, para avaliação das atividades enzimáticas de β-glicosidase, xilanases e lipases. Os cultivos em placa contendo meios agar enriquecidos (BDA-C, FC-C e FC-S) apresentaram diferença significativa no diâmetro de crescimento micelial para o isolado FPB 166. Os FPB 166 e FPB 173 apresentaram melhor índice de crescimento micelial. Nos cultivos em estado sólido (CES), a melhor formulação observada para todas as enzimas foi a F1 (100% cacho do açaí). O isolado FPB 167 apresentou maior atividade para a β-glicosidase, e para CMCase, com 0,187 Ugss-1, 0,245 U.gss-1, respectivamente. As melhores atividades observadas para a pectinase, foram com as isolados FPB 166 (0,664 U.gss-1) e FPB 173 (0,615 U.gss-1), e para a xilanase, o isolado FPB 169 (0,766 U.gss-1). No cultivo submerso (CS), o cocultivo de FPB 173 e T. asperellum, teve a maior atividade de β-glicosidase nos substratos FC e FS, com 0,384 U.mL-1 e 0,366 U.mL-1, respectivamente. Para a lipase, foram observados diferenças entre o monocultivo de T. Asperellum e o cocultivo de FBP 173 e T. asperellum (0,747 U.mL- 1 e 0,632 U.mL-1, respectivamente). Nos resultados da atividade enzimática da xilanase, o monocultivo de T. asperellum no FC, após 48 e 168 horas, atingiu 1,824 U.mL-1 e 1,732 U.mL-1, respectivamente. As biomassas da agroindústria do açaí, quando utilizadas como fonte de carbono ou como fator de enriquecimento de meio, para macro-basidiomicetos ou cocultivos em processos de cultivos, foram significativas para o crescimento micelial e produção de complexo enzimáticos