Seleção de leveduras lipolíticas isoladas de bromélias e produção e caracterização de lipase bruta de Debaryomyces melissophilus Bl81

Abstract

As leveduras, devido a sua versatilidade, facilidade de cultivo, menor propensão à contaminação e por oferecerem menor risco à saúde pública, têm sido alvo de inúmeras pesquisas direcionadas à produção de enzimas para aplicação em processos industriais. O presente estudo teve como objetivo avaliar a atividade catalítica de lipases produzidas por leveduras isoladas de folhas de bromélias no Parque de Itapuã visando sua aplicação na biossíntese de ésteres. Realizou-se a triagem das leveduras através das técnicas: crescimento em Tween 80 como única fonte de carbono, fluorimetria utilizando rodamina B e crescimento em meio de cultura contendo cloreto de cálcio. Para a levedura selecionada como melhor produtora lipase, foi feita a curva de crescimento e a caracterização da enzima. Após, a enzima foi submetida ao ensaio de imobilização em poliestireno comercial e em polipropileno poroso (sintetizado durante a pesquisa). Finalmente, foram selecionadas amostras de leveduras que apresentaram atividade lipolítica significativa e uma amostra de baixa atividade para a realização do ensaio de correlação entre o espectro de FT-IR da biomassa microbiana cultivada com ou sem rodamina B e a atividade lipolítica medida através de titrimetria. Verificou-se que leveduras isoladas de bromélias do parque de Itapuã, RS são boas fontes de lipases microbianas. A levedura Debaryomyces melissophilus B181 foi selecionada como a melhor produtora de lipase extracelular, a qual possui características de uma lipase neutra mesofílica com dependência de fatores nutricionais semelhante à Candida sp e com baixa estabilidade frente aos solventes de transesterificação metanol e etanol, porém com maior especificidade de substrato para o óleo de mamona, tornando-se atrativa para aplicação na obtenção de biodiesel a partir deste óleo. Comprovou-se a eficiência do polímero polipropileno poroso, usado como suporte para lipases, através da imobilização da lipase comercial PS AMANO, porém não foi possível imobilizar a lipase em estudo nas condições testadas. A técnica de FT-IR acoplada à quimiometria mostrou-se adequada para diferenciar as amostras de leveduras quanto ao seu perfil de impressão digital metabólico, porém não em relação ao tempo de cultivo.

Yeasts, due to their versatility, culture facilities, less propensity to contamination and for being safer than other microorganisms to the human health, have been the aim of several researches about enzymes production for industrial applications. The aim of this project is to evaluate the catalytic activity of lipases produced by yeasts isolated from the phylloplane of bromeliads in Parque Itapuã for its application in the biosynthesis of esters. Yeasts were selected by the methods: growth using Tween 80 as the only carbon source; fluorimetry using rhodamin B; and growth in media with CaCl2. To the selected yeast as the best lipase producer, the growth curve and the enzyme characterization were performed. After that, the enzyme was submitted to the immobilization technique in commercial polystyrene and polypropylene synthesized during our work. Then, the yeasts samples that had shown a good lipolytic activity and one with a bad activity were selected to the experiment of correlation between the FT-IR spectrum of the microbial biomass cultivated with or without rhodamin B and the lipolytic activity measured by titrimetry. We verified that yeasts isolated from bromeliads from Parque Itapuã, RS, are a good source for microbial lipases. The yeast Debaryomyces melissophilus B181 was selected as the best extracellular lipase producer, which is characterized as a neutral and mesophylic lipase with nutritional dependence similar to Candida sp. The lipase show low stability to the transesterification solvents methanol and ethanol, but has high substrate specificity to castor oil, becoming attractive to biodiesel production from this oil. We proved the efficiency of the polypropylene synthesized through the immobilization of the commercial lipase PS AMANO, but we could not immobilize the Debaryomyces melissophilus B181 lipase in the tested conditions. The FT-IR technique coupled to chemometrics seemed to be appropriate to differentiate yeasts samples by their metabolic fingerprint profile, but not related to the cultivation period.