Imobilização de fungos filamentosos com potencial para uso agroindustrial / Immobilization of filamentous fungi with potential for agribusiness

A imobilização celular representa uma alternativa para a condução de bioprocessos. As células ficam retidas em matrizes e podem ser utilizadas por longos períodos. O objetivo deste trabalho foi testar uma nova metodologia de imobilização de fungos com custo reduzido, avaliar a viabilidade e segurança dos fungos submetidos ao novo método de encapsulamento e determinar a temperatura ideal para armazenar os fungos imobilizados. Os micélios dos fungos Aspergillus niger, Cladosporium cladosporioides e Penicillium solitum foram misturados com 15 g de arroz triturado e 3 g de alginato de sódio, que gotejava em uma solução de cloreto de cálcio a 0,25 M para a formação dos grânulos. Após a secagem em estufa a 26ºC, os grânulos foram armazenados em temperaturas ambiente, geladeira e freezer. Os plaqueamentos foram realizados a cada 15 dias em meio de cultura. As avaliações do tamanho das colônias e esporulação foram realizadas 7, 14 e 21 dias após o plaqueamento, durante 195 dias para A. niger, 225 dias para C. cladosporioides e 210 dias para P. solitum. A temperatura de armazenamento não afetou o desenvolvimento micelial de A. niger e P. solitum. Porém, a esporulação foi reduzida para os grânulos armazenados no freezer. O desenvolvimento micelial de C. cladosporioides foi influenciado pela temperatura. Os grânulos conservados em temperatura ambiente tiveram menor viabilidade. Na análise de microscopia eletrônica de varredura, observou-se que a imobilização é um método seguro no qual o micélio fúngico permanece no interior do grânulo, facilitando o transporte, o armazenamento e a aplicação de micro-organismos.(AU)

Cellular immobilization represents an alternative for the bioprocess conduction, in which the cells are kept in a matrix and can be used over long periods. The objective of this work was to test a new fungi immobilization methodology with reduced cost to evaluate the viability of these fungi when submitted to the new encapsulation method, and to determine the ideal temperature to store the immobilized fungi. The mycelium of the fungi Aspergillus niger, Cladosporium cladosporioides and Penicillium solitum were mixed with 15 g of titrated rice and 3 g of sodium alginate, which was dripped in a 0.25 M calcium chloride solution for the formation of pellets. After drying in an oven at 26ºC, the granules were stored at three temperatures: room, refrigerator and freezer. The platings were carried out every 15 days in culture medium. The evaluations of the colony size and sporulation were carried out 7, 14 and 12 days after plating, for 195 days for A. niger, 225 days for C. cladosporioides, and 210 days for P. solitum. Storage temperature did not affect the mycelial development of A. niger and P. solitum. However, sporulation was reduced for the granules stored in the freezer. The mycelial development of C. cladosporioides was influenced by temperature. The granules conserved at room temperature had lower viability than those stored in the refrigerator and freezer. In the Scanning Electronic Microscopy analysis, it was observed that the immobilization is a safe method in which the fungus mycelium remains inside the granule, facilitating transport, storage and application of micro-organisms.(AU)

Glucosyltransferase production by Klebsiella sp. K18 and conversion of sucrose to palatinose using immobilized cells / Produção de glicosiltransferase por Klebsiella sp. K18 e conversão de sacarose em palatinose utilizando células imobilizadas

The strain Klebsiella sp. K18 produces the enzyme glucosyltransferase and catalyses the conversion of sucrose to palatinose, an alternative sugar that presents low cariogenicity. Response Surface Methodology was successfully employed to determine the optimal concentration of culture medium components. Maximum glucosyltransferase production (21.78 U mL-1) was achieved using the optimized medium composed by sugar cane molasses (80 g L-1), bacteriological peptone (7 g L-1) and yeast extract (20 g L-1), after 8 hours of fermentation at 28ºC. The conversion of sucrose to palatinose was studied utilizing immobilized cells in calcium alginate. The effects of the alginate concentration (2-4%), cell mass concentration (20-40%) and substrate concentration (25-45%) were evaluated and the yield of palatinose was approximately 62.5%.

A linhagem Klebsiella sp. K18 produz a enzima glicosiltransferase que catalisa a conversão de sacarose em palatinose, um açúcar alternativo que apresenta baixa cariogenicidade. Metodologia de Superfície de Resposta foi empregada com sucesso para determinar a concentração ótima dos componentes do meio de cultivo. A máxima produção deglicosiltransferase (21,78 U mL-1) foi obtida utilizando o meio de cultivo otimizado composto por melaço de cana de açúcar (80 g L-1), peptona bacteriológica (7 g L-1) e extrato de levedura (20 g L-1), após 8 horas de fermentação a 28ºC. A conversão desacarose em palatinose foi estudada utilizando células imobilizadas em alginato de cálcio. Os efeitos da concentração de alginato (2-4%), concentração de massa celular (20-40%) e concentração de substrato (25-45%) foram avaliados e a porcentagem de palatinose foi de aproximadamente 62,5%.