Produção e caracterização de enzimas pectinolíticas por Paecilomyces formosus em resíduos sólidos do processamento de café

Abstract

O Brasil se destaca como o maior produtor mundial de café, com mais de 50 milhões de sacas de café produzidas anualmente, após o beneficiamento do café há geração de resíduos (casca, polpa, mucilagem) na mesma proporção, chegando até 50% da produção total. Neste trabalho foi pesquisado o potencial de produção da enzima pectinase pelo Paecilomyces formosus em resíduos de casca de café robusta e a caracterização desta enzima. Em estudo anterior foi constatado que as melhores condições de cultivo são em 20ºC, 87 rpm, pH 4,0, sem suplementação. Foi realizado um screening enzimático, revelando que o pico de produção de pectinase se dá ao sétimo dia. A amostra foi concentrada (1,54UI/mL) e foi realizada uma comparação entre a porção concentrada e o extrato bruto (0,43UI/mL). As melhores condições bioquímicas da pectinase para o pH se deram em faixas ácidas (pH 4-5) e básicas (pH 9-10), a melhor temperatura 60ºC, foi ativado pelos compostos fenólicos ácido transferúlico e ácido tânico, íons de Mn2+ , Ca2+ e pelo EDTA. A pectinase se mostrou estável quanto a termoestabilidade até o período de 72 horas nas temperaturas de 30, 60 e 80ºC no extrato bruto e também na fração concentrada em 30 e 60ºC. O teste de hidrólise demonstrou capacidade degradação do substrato lignocelulósico pela pectinase, se mantendo até o período final de 24 horas do teste, sendo que não houve nenhuma atividade pectinolítica quando ao teste utilizando a casca de café pré-tratada. Os resultados do presente trabalho demonstraram o potencial de produção de pectinase pelo Paecilomyces formosus, sendo caracterizada, contribuindo com novas informações dentro do cenário biotecnológico, se fazendo necessário mais pesquisas.

Brazil stands out as the world's largest coffee producer, more than 50 million bags of coffee are produced annually, after coffee processing there is waste generation (husk, pulp, mucilage) in the same proportion, reaching up to 50% of total production. In this work, the potential for pectinase enzyme production by Paecilomyces formosus in Robusta coffee husk residues and the characterization of this enzyme were investigated. In a previous study, it was found that the best cultivation conditions are at 20ºC, 87 rpm, pH 4.0, without supplementation. An enzymatic screening was carried out, revealing that the peak of pectinase production occurs on the seventh day. The sample was concentrated (1.54UI/mL) and a comparison was made between the concentrated portion and the crude extract (0.43UI/mL). The best biochemical conditions for pectinase for pH occurred in acid (pH 4-5) and basic (pH 9-10) ranges, the best temperature was 60ºC, it was activated by the phenolic compounds transferulic acid and tannic acid, Mn2+ and Ca2+ ions and EDTA. Pectinase was stable in terms of thermostability for up to 72 hours at temperatures of 30, 60 and 80ºC in the crude extract and in the concentrated fraction at 30 and 60ºC. The hydrolysis test demonstrated the ability to degrade the lignocellulosic substrate by pectinase, which was maintained until the final 24-hour period of the test, and there was no pectinolytic activity when using pre-treated coffee husks. The results of the present work demonstrated the potential of pectinase production by Paecilomyces formosus, being characterized, contributing with new information within the biotechnological scenario, making further research necessary.