Prospecção de celulase por fungos da caatinga através de fermentação em estado sólido utilizando resíduos lignocelulósicos

Os fungos são as principais fontes de enzimas hidrolíticas extracelulares e apresentam várias aplicações industriais, com destaque para a celulase. Isso porque esses microrganismos são capazes de produzir e secretar enzimas em quantidades significativas para a degradação do substrato de interesse. Fungos de ambientes como o da Caatinga são capazes de produzir enzimas mais estáveis, com caraterísticas importantes para tolerarem os processos industriais. Além disso, resíduos ligonocelulósicos podem ser utilizados como substratos indutores para a produção enzimática, contribuindo para a valorização de resíduos e barateamento dos processos de produção. Desse modo, esse estudo teve como objetivo avaliar a produção de celulase por fungos filamentosos da Caatinga a partir de resíduos lignocelulósicos. Fungos isolados da Caatinga foram prospectados quanto a capacidade de produção das enzimas celulase, amilase e pectinase, enquanto um teste de hidrólise em diferentes temperaturas foi realizado. Os melhores resultados seguiram para a produção da enzima por fermentação em estado sólido (FES) utilizando resíduos lignocelulósicos (bagaço de cana-de-açúcar, palha de milho e farelo de trigo) como fonte de carbono, e os fungos selecionados seguiram para a otimização dos processos de produção. Os isolados apresentaram atividade apenas para celulase, embora os 3 selecionados para a produção por FES demostraram atividades de endoglucanase e amilase, principalmente ao utilizar bagaço de cana-de-açúcar como fonte de carbono. Esses três fungos foram identificados, de forma preliminar, como pertencentes ao gênero Penicillium. Na etapa de otimização, uma atividade ótima de endoglucanase de 11,77 UI/mL foi obtida em 60 oC de incubação da enzima ao utilizar 7,83g de substrato, 60% de umidade, em uma suspenção de 0,68x107 conídios/g e 27 oC de cultivo, enquanto um teor de umidade acima de 70% apresentou influência negativa na produção enzimática. Embora novos ensaios sejam necessários, os resultados obtidos demostraram-se animadores e contribuem para o incentivo de modelos alternativos de produção enzimática utilizando matérias-primas alternativas e tecnologias de produção menos intensivas em energia e insumos.

Fungi are the main sources of extracellular hydrolytic enzymes and have several industrial applications, especially cellulase. This is because these microorganisms are capable of producing and secreting enzymes in significant quantities for the degradation of the substrate of interest. Fungi from environments such as the Caatinga are capable of producing more stable enzymes with important characteristics for tolerating industrial processes. In addition, lignocellulosic residues can be used as inducer substrates for enzyme production, contributing to the valorization of residues and reducing the cost of production processes. Thus, this study aimed to evaluate the production of cellulase by filamentous fungi from the Caatinga from lignocellulosic waste. Fungi isolated from the Caatinga were prospected for their ability to produce cellulase, amylase, and pectinase enzymes, while a hydrolysis test at different temperatures was performed. The best results were obtained for enzyme production by solid- state fermentation (SSF) using lignocellulosic waste (sugarcane bagasse, corn straw, and wheatbran) as a carbon source, and the selected fungi were used to optimize the production processes. The isolates showed activity only for cellulase, although the three selected for SSF production showed endoglucanase and amylase activities, mainly when using sugarcane bagasse as a carbon source. These three fungi were preliminarily identified as belonging to the genus Penicillium. In the optimization stage, an optimal endoglucanase activity of 11.77 IU/mL was obtained at 60 °C enzyme incubation using 7.83 g of substrate, 60% humidity, in a suspension of 0.68x107 conidia/g and 27 °C cultivation, while a moisture content above 70% had a negative influence on enzyme production. Although further testing is needed, the results obtained are encouraging and contribute to the promotion of alternative enzyme production models using alternative raw materials and production technologies that are less intensive in energy and inputs.

Acesso restrito solicitado pela autor. Provável liberação em 17 jul. 2026.