Produção de colorantes naturais por cultivo submerso de Talaromyces amestolkiae em biorreator tanque agitado variando a velocidade de agitação e o modo de operação

Resumo

Nos últimos anos, existe uma grande tendência em substituir colorantes sintéticos por naturais, principalmente os produzidos por microrganismos. Dentre estes, espécies de Talaromyces se destacam. Estes fungos sintetizam e secretam naturalmente colorantes como metabólitos secundários, conhecidos como policetídeos, que podem ser aplicados em diversas áreas industriais. Considerando o aumento da demanda deste mercado e o rápido desenvolvimento de produtos biotecnológicos, os bioprocessos necessitam apresentar bons desempenhos não apenas em escalas laboratoriais, mas também em escalas de produção. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é produzir colorantes naturais por cultivo submerso de Talaromyces amestolkiae em biorreator tanque agitado. A produção em biorreator consiste em três etapas: pré-inóculo, inóculo e cultura. Na etapa do inóculo, os cultivos submersos foram conduzidos em agitador orbital por 48 horas/30°C/150 rpm/pHinicial 5,0 e a composição do meio de cultura na etapa do inóculo em agitador orbital foi: glicose (30 g/L), peptona de carne (10 g/L) e extrato de carne (1 g/L). Em seguida, o meio usado para a cultura em biorreator foi: glicose (10 g/L), glutamato monossódico (25 g/L), MgSO4 (12 mg/L), Fe2SO4 (10 mg/L) e CaCl2 (15 mg/L) e o cultivo cultura foi realizado em biorreator por 168 horas/30°C/150 rpm/pH 5,0, aeração de 1 vvm. Inicialmente, avaliou-se o tipo de impelidor: Rushton e Orelha de Elefante e a pressão parcial de oxigênio. Os resultados demonstraram que o impelidor Orelha de Elefante a 100% de pO2, proporcionaram os melhores resultados e esta condição foi definida para novos ensaios, no qual foi empregado o impelidor Orelha de Elefante com distância de 9,5 cm entre eles, variando sua agitação em 100 e 300 rpm. A maior produção do colorante vermelho foi obtida empregando agitação de 100 rpm, na qual obteve-se absorbância de 26,52 UA500nm após as 168 horas de cultivo, enquanto o cultivo realizado com agitação de 300 rpm obteve absorbância máxima de 18,5 UA500nm. Foi observado, então, que a agitação e a aeração são variáveis importantes para cultivos em biorreatores, entretanto deve-se tomar cuidado quanto à agitação, pois taxas muito altas de agitação podem ocasionar taxas de cisalhamento altas para as células, causando alterações morfológicas. Nas próximas etapas serão estudados cultivos empregando agitação de 500 rpm, e a condição que gerar a melhor produção será empregada em cultivo batelada alimentada.