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Tipo do documento: Tese
Título: Produção de lipídeos poli-insaturados e quitosana por Lichtheimia hyalospora e Mucor subtilissimus com potencial de aplicação como nutracêuticos
Autor: SOUZA, Adriana Ferreira de 
Primeiro orientador: TAKAKI, Galba Maria de Campos
Primeiro membro da banca: PORTO, Ana Lucia Figueiredo
Segundo membro da banca: MOTTA, Cristina Maria de Souza
Terceiro membro da banca: LIMA, Marcos Antônio Barbosa de
Quarto membro da banca: LUNA, Juliana Moura de
Resumo: Fungos da ordem Mucorales são reconhecidos por serem oleaginosos e por produzirem naturalmente quitosana em sua parede celular, sendo fontes promissoras para a demanda na indústria alimentícia e de nutrição. O objetivo deste estudo foi investigar a produção de lipídeos e quitosana por Mucor subtilissimus UCP1262 e Lichtheimia hyalospora UCP 1266 de forma sustentável e econômica. Inicialmente, amostras de solo foram coletadas da Caatinga e submetidas a diluições seriadas e semeadas em meio Sabouraud com cloranfenicol. As colônias de interesse foram isoladas e identificadas por observações macroscópicas e microscópicas. A produção de biomassas fúngicas foram através do cultivo em meios alternativos enriquecidos com milhocina (como fonte de nitrogênio) e suplementados manipueira e glicerol bruto (como fontes de carbono). A extração de lipídeos e quitosana foram realizadas de forma concomitante com a utilização de solventes orgânicos e tratamento alcali-ácido, respectivamente. O grau de desacetilação das quitosanas foi analisado por espectroscopia na região do infravermelho e o perfil de ácidos graxos dos lipídeos foi analisado por cromatografia gasosa. Com a L. hyalospora UCP 1266 foi obtido o maior rendimento de biomassa (15,5 g/L) com as maiores concentrações dos resíduos agroindustriais (8% milhocina/8% glicerol bruto), assim como maior acúmulo de lipídeos (82%). Quanto ao perfil de ácidos graxos produzidos por L. hyalospora UCP1266, o ácido α-linolênico (ômega 3) foi o ácido graxo poli-insaturado mais representativo (17,9%). Quando cultivados em manipueira (4%) e milhocina (6%), o maior rendimento de biomassa obtidos por M. subtilissimus UCP 1262 e L. hyalospora UCP 1266 foram de 4,832 g/L e 6,540 g/L, respectivamente, assim como a maior produção de quitosana (32,471mg/g) por M. subtilissimus UCP1262. No entanto, o maior rendimento de quitosana (45,03mg/g) obtido por L. hyalospora UCP1266 foi obtido no ponto central do planejamento (4% de milhocina,6% de manipueira). As quitosanas produzidas por M.subtilissimus UCP1262 e L. hyalospora UCP1266 cultivadas em manipueira apresentaram 80,28 e 83,61% de grau de desacetilação e viscosidade de 2,78 e 3,06 cP, respectivamente. Logo, L. hyalospora UCP1266 foi selecionada para inclusão em experimentos utilizando ensaios DCCR 22, pois exibia a maior produção de quitosana em meios contendo a manipueira e milhocina. A maior produção de quitosana (63,18mg/g) foi obtida quando L.hyalospora UCP1266 foi cultivada em meio contendo 8,82% de milhocina e 7% de manipueira. O meio com glicerol (5%) e milhocina (5%) favoreceram a produção de biomassa (13,25 g/L), quitosana (44,89mg/g) e lipídeos(44,27%) por M. subtilissimus UCP1262. A quitosana obtida nessa condição apresentou um grau de desacetilação de 80,25% e viscosidade de 2,2 cP. Os resultados obtidos demonstram que os microrganismos são capazes de metabolizarem substratos alternativos e de produzir em biomoléculas bioativas que podem vir complementar a necessidade de produtos inovadores como nutracêuticos por serem recursos naturais e de baixa toxicidade.
Abstract: Fungi belonging Mucorales order are known to be oleaginous microorganisms and naturally produce chitosan in their cell wall, being considered as promising sources for demand in the food and nutrition industry. The aim of this study was to investigate the production of lipids and chitosan by Mucor subtilissimus UCP 1262 and Lichtheimia hyalospora UCP 1266 in a sustainable and economical way. Initially, soil samples were collected from Caatinga, submitted to serial dilutions and subcultured in Sabouraud medium containing chloramphenicol. The colonies of interest were isolated and identified by macroscopic and microscopic observations. Production of fungal biomass was through cultivation in alternative media enriched with corn steep liquor (CSL), as a nitrogen source, and supplemented with cassava wastewater (CWW) or crude glycerol (CG) as carbon sources. Lipids and chitosan extraction were performed concurrently with the use of organic solvents and alkali acid treatment, respectively. The degree of chitosan deacetylation was analyzed by infrared spectroscopy and the lipid fatty acid profile was analyzed by gas chromatography. L. hyalospora UCP 1266 obtained the highest biomass yield (15.5 g/L) with the highest concentrations of agro-industrial residues (8% CSL and 8% CG), as well as the highest lipid accumulation (82%). Regarding the profile of fatty acids produced by L. hyalospora UCP 1266, α-linolenic acid (omega 3) was the most representative polyunsaturated fatty acid (17.9%). In the cultivation using CWW (4%) and CSL (6%), the highest biomass yields by M. subtilissimus UCP 1262 and L. hyalospora UCP 1266 were 4.832 g/L and 6.540 g/L, respectively, as well as the highest chitosan yield (32.471 mg/g) by M. subtilissimus UCP 1262. However, the highest chitosan yield (45.03 mg/g) obtained by L. hyalospora UCP 1266 was obtained at the central point of the factorial design (4% CSL and 6% CWW). Chitosans produced by M. subtilissimus UCP 1262 and L. hyalospora UCP 1266 cultivated in CWW presented 80.28 and 83.61% of deacetylation degree and viscosity of 2.78 and 3.06 cP, respectively. Therefore, L. hyalospora UCP 1266 was selected for a 22 Central Composite Rotational Design (CCRD), as it exhibited the highest chitosan production in media containing CWW and CSL. The highest chitosan production (63.18 mg/g) was obtained when L. hyalospora UCP 1266 was cultivated in medium containing 8.82% of CSL and 7% of CWW. The medium with CG (5%) and CSL (5%) favored the production of biomass (13.25 g/L), chitosan (44.89 mg/g) and lipids (44.27%) by M. subtilissimus UCP 1262. Chitosan obtained under this condition had deacetylation degree of 80.25% and viscosity of 2.2 cP. The results show that microorganisms are able to metabolize alternative substrates and produce bioactive biomolecules that may complement the need for innovative products as nutraceuticals because they are natural resources with low toxicity.
Palavras-chave: Lipídeo
Quitosana
Mucor subtilissimus
Lichtheimia hyalospora
Fungo
Área(s) do CNPq: OUTROS::CIENCIAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal Rural de Pernambuco
Sigla da instituição: UFRPE
Departamento: Rede Nordeste de Biotecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia (Renorbio)
Citação: SOUZA, Adriana Ferreira de. Produção de lipídeos poli-insaturados e quitosana por Lichtheimia hyalospora e Mucor subtilissimus com potencial de aplicação como nutracêuticos. 2019. 149 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia (Renorbio)) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8469
Data de defesa: 25-Out-2019
Aparece nas coleções:Doutorado em Biotecnologia

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