Hidrólise ácida e enzimática de pectina para crescimento celular de Cupriavidus necator e Pseudomonas putida

Ano: 2010 | Volume: 10 | Número: 2

Autores: Gabriel Olivo Locatelli, Gabriella Dias da Silva, Leandro Finkler, Christine Lamenha Luna Finkler

Palavras-chave: Pectina, Hidrólise, Poligalacturonase, Poli-hidroxialcanoatos.

Resumo Português:

Substâncias pécticas são encontradas em grandes quantidades nos resíduos da industrialização de sucos de frutas. Esses compostos são susceptíveis à hidrólise por métodos ácidos e enzimáticos, podendo ser empregados como substratos de baixo custo em processos de conversão biológica para obtenção de bioprodutos, como os biopolímeros. Cupriavidus necator e Pseudomonas putida são micro-organismos conhecidos por sua capacidade de acumular poli-hidroxialcanoatos (PHAs) como fonte de carbono e energia, em condições desfavoráveis de crescimento e excesso de fonte de carbono. Foram estudadas as hidrólises ácida e enzimática de uma pectina comercial, e os hidrolisados foram empregados como substrato para crescimento celular de ambos os micro-organismos. O substrato obtido por hidrólise ácida, realizada em sistema de rotaevaporador com refluxo, permitiu o crescimento celular de C. necator após uma fase adaptativa de 12 horas. Os ensaios de hidrólise enzimática foram realizados com a enzima poligalacturonase utilizando-se a pectina esterificada e não esterificada como substrato, obtendo-se ao final de 24 horas mais de 5 g/L de redutores. O hidrolisado obtido permitiu apenas o crescimento celular de C. necator, após uma fase adaptativa de 8 horas, enquanto P. putida não apresentou crescimento celular em nenhuma das condições de hidrólise avaliadas.

Resumo Inglês:

Pectin is found in large amounts as waste of industrialized fruit juices. These pectic substances are susceptible to hydrolysis by acid and enzymatic methods, and could be used as low-cost substrates on biological conversion processes for obtaining bioproducts, such as biopolymers. Cupriavidus necator and Pseudomonas putida are microorganisms known for their ability to accumulate polyhydroxyalkanoates (PHAs) as carbon and energy sources in unfavorable conditions of growth
and excess carbon source. In this work were investigated acid and enzymatic hydrolysis of commercial pectin aiming the
use pectic hydrolysates as substrates for cell growth of both microorganisms. Substrate obtained by acid hydrolysis, held in
rotaevaporator system with reflux, allowed cell growth of C. necator with adaptive phase of 12 hours. Enzymatic hydrolysis
assays using polygalacturonase, performed on esterified and non- esterified pectin, allowed obtaining a reducing groups
concentration above 5 g/l after 24 h. Hydrolysate obtained allowed only the cell growth of C. necator after an adaptive
phase of 8 hours, while P. putida cell growth was inhibited in all of hydrolysis conditions tested.